Markus Schneider

Logistikplanung in der Automobilindustrie

GABLER EDITION WISSENSCHAFT

Markus Schneider

Logistikplanung in der Automobilindustrie Konzeption eines Instruments zur Unterstützung der taktischen Logistikplanung vor „Start-of-Production“ im Rahmen der Digitalen Fabrik

Mit Geleitworten von Prof. Dr. Andreas Otto und Franz Hainzinger

GABLER EDITION WISSENSCHAFT

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1. Auflage 2008

Alle Rechte vorbehalten© Gabler | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2008

Lektorat: Frauke Schindler / Britta Göhrisch-Radmacher

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Umschlaggestaltung: Regine Zimmer, Dipl.-Designerin, Frankfurt/MainGedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem PapierPrinted in Germany

ISBN 978-3-8349-1213-8

Dissertation Universität Regensburg, 2008

Geleitwort

Spätestens seit der Arbeit von Opitz aus dem Jahr 1970 unterscheidet die Betriebswirt-schaftslehre mit einem bekannt gewordenen Sprachspiel zwischen „Kostenfestlegung“und „Kostenverursachung“. Auf den ersten Blick in die gleiche Richtung weisend, lenktdas Begriffspaar die Aufmerksamkeit auf die fundamentale Bedeutung der Kostenfestle-gung für das später erreichbare und im Rahmen täglicher Instanziierung von Geschäftspro-zessen verursachte Kostenniveau.

Um es kurz zu fassen: Das erreichbare Kostenniveau wird vor, oftmals weit vor derMarkteinführung festgelegt. Während des Marktzyklus geht es „nur“ noch um Kostenver-ursachung. Während dieser Zusammenhang in der Produktentwicklung sorgsam beachtetwird, tut sich die „Logistikentwicklung“ damit noch deutlich schwerer.

Die vorliegende Arbeit von Schneider greift das Themenfeld am Beispiel der Beschaf-fungslogistik in der Automobilindustrie auf. Schneider entwickelt ein Instrumentarium,um bereits einige Jahre vor der Markteinführung eines neuen Fahrzeugs, also vor dem„Start of Production - SOP“, die nach SOP täglich erforderlich werdenden Logistikpro-zesse planen und verbessern sowie damit die Logistikkosten eines Fahrzeugs abschätzenzu können.

Ich halte diese Arbeit für wichtig: Das Abschätzen der Logistikkosten ermöglicht es derLogistik, in einen emanzipierten Dialog mit Design und Fertigungstechnik zu treten, umweit vor SOP das Produkt so zu gestalten, dass alle Belange, Kundennutzen, Produzier-barkeit aber auch Verfügbarkeit in die Abwägeentscheidungen einfließen können.

Das von Schneider vorgelegte Instrumentarium ist mittlerweile gestestet und bewährt sichin Form von Software in den täglichen Planungsprozessen der Automobilindustrie. Nebender akademischen Leistung ist dies sicher ein schöner Erfolg. Ich empfehle die Lektüredieser Arbeit und wünsche eine gute Rezeption.

Prof. Dr. Andreas Otto

Geleitwort

Audi als Premiumhersteller ist in besonderem Maße gezwungen in immer kürzeren Zy-klen neue Fahrzeugmodelle auf den Markt zu bringen und ist gleichzeitig mit einer stei-genden Produktkomplexität durch höhere Kundenanforderungen konfrontiert. SteigenderWettbewerb zwischen den Produktionsstandorten führt dazu, dass auch die Logistik ih-ren Beitrag zu Kosteneinsparungen durch effizientere, von Anfang an optimierte Abläufeleisten muss. Somit steigen die Anforderungen an die Logistikplaner. Dies macht neuePlanungsverfahren und -werkzeuge zur Unterstützung der logistischen Planungsaufgabenerforderlich. Das Projekt „ViLog“ (Virtuelle Logistik) ist ein Bestandteil der DigitalenFabrik und beinhaltet neben der Entwicklung neuartiger Planungs- und Bewertungsme-thoden auch die Integration innovativer Werkzeuge wie der 3D-Layoutplanung in die Pla-nungsprozesse der Logistik.

Die vorliegende Arbeit ist ein exzellentes Beispiel für die Potenziale einer engen Zusam-menarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis. Das Planungswerkzeug wurde von HerrnDr. Schneider als Projektleiter neben seiner berufsbegleitend erstellten Dissertation beider AUDI AG in Kooperation mit Siemens PLM umgesetzt. Die vorliegende Arbeit hatdie Konzepte und Entwicklungen des von Siemens PLM vertriebenen Standardlogistik-moduls und die weiteren Audi-spezifischen Entwicklungen der Logistik in der DigitalenFabrik maßgeblich beeinflusst. Der Produktiveinsatz bei der AUDI AG begann vor ca.vier Jahren. Die Rückmeldungen und Erfahrungen aus dem Praxiseinsatz des Planungs-werkzeuges konnten direkt in die weiteren Entwicklungsstufen einfließen. Die aktuelleVersion des Planungswerkzeuges befindet sich bereits an über 10 Standorten, bei allenMarken des VW Konzerns im Einsatz und bildet das Standardplanungswerkzeug für alleLogistikplanungsabteilungen. Eine Transferierbarkeit der logistischen Planungskonzeptefür andere Unternehmen ist möglich und auch durchaus Ziel der AUDI AG, um von ge-meinsamen Weiterentwicklungen und einem Erfahrungsaustausch profitieren zu können.

Franz HainzingerLeiter Werklogistikplanung AUDI AG Ingolstadt

Vorwort

Diese Arbeit ist im Laufe der letzten fünf Jahre begleitend zu meiner Tätigkeit in derWerklogistikplanung der AUDI AG am Standort Ingolstadt entstanden und bildet denkonzeptionellen Kern des in der Digitalen Fabrik des VW Konzerns eingesetzten Logis-tikplanungswerkzeugs. Erst die Kombination aus einer über dreijährigen Praxistätigkeitals Logistikplaner mit einer fundierten, wissenschaftlichen Herangehensweise im Rah-men einer Dissertation haben mir die notwendigen Einsichten ermöglicht, um mit derHilfe vieler anderer Beteiligter gemeinsam ein Planungswerkzeug für die Logistik vorStart-of-Production aufzubauen.

Für die wissenschaftliche Betreuung meiner Arbeit danke ich Herrn Prof. Dr. AndreasOtto von der Universität Regensburg. Ich möchte auch meinen Vorgesetzten Herrn FranzHainzinger, Herrn Simon Motter und Herrn Andreas Rapp danken, die mir den Freiraumzur Durchführung dieser Arbeit gegeben haben und all die Jahre an den Erfolg dieses lang-fristig angelegten Projektes geglaubt haben. Dies ist in der heutigen, auf schnelle Ergeb-nisse fixierten Geschäftswelt alles andere als selbstverständlich. Für ihre umfangreicheUnterstützung bei der Korrektur der Arbeit gilt mein Dank Lisa Schmidt und WolfgangCuta. Ganz besonders bedanken möchte ich mich bei meiner Frau Margareta Schneider,die viele Stunden Ideen und Probleme mit mir diskutiert, viele Tage in die Korrektur mei-ner Arbeit investiert und mich über die Jahre immer wieder zum Durchhalten motivierthat. Ich bin davon überzeugt, dass die Bereiche der Logistik und der Digitalen Fabrik äu-ßerst spannende Arbeitsgebiete sind und auch künftig noch viele Innovationen und Ideenhervorbringen werden. Darauf freue ich mich.

Markus Schneider

Inhaltsverzeichnis

1 Herausforderungen der Logistikplanung 1

2 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP 5

2.1 Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit: Nachhaltige Senkungder Logistikkosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1.1 Relevante Planungsgrößen der Logistik . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1.2 Voraussetzung für eine nachhaltige Senkung der Logistikkosten . 7

2.1.3 Grundlagen der Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.4 Planungsablauf ohne softwaretechnische Unterstützung . . . . . . 11

2.1.5 Soll-Planungsablauf mit einer zu entwickelnden softwaretechni-schen Unterstützung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2 Forschungsfragen der Arbeit im Bereich der Logistikplanung vor SOP . . 16

2.3 Überblick über das methodische Vorgehen und den Aufbau der Arbeit . . 18

2.3.1 Abgrenzung des Forschungsbereiches der Arbeit . . . . . . . . . 19

2.3.2 Bestandteile eines Geschäftsprozessreferenzmodells . . . . . . . 20

2.3.3 Aufbau der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4 Ableitung des Forschungsbedarfs im Bereich der Logistikplanung vor SOP 24

2.4.1 Der Begriff der Logistikplanung in der Literatur . . . . . . . . . . 24

2.4.2 Methodische Unterstützung und Planungsverfahren in der Logistik 28

2.4.3 Logistische Informationssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.4.4 Zusammenfassende Ableitung des Forschungsbedarfs . . . . . . . 44

3 Beschreibung des Anwendungsbereichs 47

3.1 Methodische Grundlagen zur Beschreibung des Anwendungsbereichs . . 47

3.1.1 Trennung zwischen der Beschreibung des Problembereichs unddem vorgeschlagenen Lösungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.1.2 Aufgabenbeschreibung als Teil des Problembereichs . . . . . . . 48

3.2 Strukturierung des Planungsprozesses vor SOP . . . . . . . . . . . . . . 50

3.3 Abgrenzung des Begriffs der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ . . . 53

3.3.1 Das Fließsystem konfigurierende Planung . . . . . . . . . . . . . 55

XII Inhaltsverzeichnis

3.3.2 Systemgestaltende Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.3.3 Teilebasierte Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.3.4 Prozessbasierte Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3.5 Kostenorientierte Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3.6 Engpasssensitive Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3.7 Integrierte Planung von Strukturen und Prozessen . . . . . . . . . 59

3.4 Die Aufgaben der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . 59

3.5 Analyse der Delphi-Studie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.5.1 Erfassung der Aufgaben und Anforderungen mit Hilfe einer Delphi-Studie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.5.2 Allgemeine Erwartungen an ein Planungswerkzeug für die „tak-tische Logistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.5.3 Anforderungen im Rahmen der Teilaufgaben der „taktischen Lo-gistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.5.4 Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse der Delphi-Studie 74

4 Strategische Geschäftsprozessanalyse auf der Ebene des Geschäftsmodells 77

4.1 Methodische Grundlagen zur Beschreibung eines Geschäftsmodells . . . 77

4.2 Erweiterung der logistischen Informationssysteme . . . . . . . . . . . . . 79

4.2.1 Erweiterung des Y-Modells um eine Phase der Gestaltung . . . . 80

4.2.2 Integration der Planungsprozesse durch die Digitale Fabrik alszentrales Bindeglied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.3 Abbildung eines Logistiksystems mit Hilfe von Prozesskettenmodellen . . 85

4.4 Analytisches Kostenplanungs- und Kalkulationsmodell für die „taktischeLogistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.4.1 Zielvorstellung für ein analytisches Kostenplanungs- und Kalku-lationsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.4.2 Auswahl der Prozesskostenrechnung als geeignetes Kostenrech-nungssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

4.4.3 Ableitung eines analytischen Kostenplanungs- und Kalkulations-modells auf Basis der Prozesskostenrechnung . . . . . . . . . . . 101

4.4.4 Beschreibung des analytischen Kostenplanungs- und Kalkulati-onsmodel s für die „taktische Logistikplanung vor SOP“ . . . . . . 109

4.5 Soll-Planungsprozess mit softwaretechnischer Unterstützung . . . . . . . 124

4.5.1 Übersichtsmodell über den zweistufigen Soll-Planungsprozess . . 124

4.5.2 Nutzung des analytischen Kostenplanungsmodells im Rahmen desSoll-Planungsprozesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

4.6 Zusammenfassende Beschreibung der Geschäftsprozessanalyse . . . . . . 131

l

Inhaltsverzeichnis XIII

5 Das Geschäftsprozessreferenzmodell auf der Ebene der Geschäftsprozesse 135

5.1 Methodische Grundlagen zur Beschreibung der Geschäftsprozesse auf derEbene eines Fachkonzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.2 Fachkonzept der Logistikplanung vor SOP: Steuerungssicht . . . . . . . . 137

5.2.1 Methodische Grundlagen zu „ereignisgesteuerten Prozessketten“ . 137

5.2.2 Gesamtmodell der „softwaregestützten taktischen Logistikplanungvor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

5.2.3 Prozess der Abbildung von Logistikketten . . . . . . . . . . . . . 138

5.2.4 Prozess der Produktdatenversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . 140

5.2.5 Prozess der teilebezogenen Planung . . . . . . . . . . . . . . . . 142

5.2.6 Prozess der Behälter- und Investitionsplanung . . . . . . . . . . . 145

5.2.7 Prozess der funktionsbereichsübergreifenden Planung . . . . . . 147

5.2.8 Prozess der standortübergreifenden Planung . . . . . . . . . . . . 149

5.3 Fachkonzept der Logistikplanung vor SOP: Funktionssicht . . . . . . . . 149

5.3.1 Materialflussplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

5.3.2 Behälterplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

5.4 Fachkonzept der Logistikplanung vor SOP: Organisationssicht . . . . . . 165

5.4.1 Aufbauorganisation der Logistikplanung . . . . . . . . . . . . . 165

5.4.2 Rollenkonzept der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ . . . . . 166

5.4.3 Abbildung der Organisationssicht im Planungswerkzeug . . . . . 168

5.5 Fachkonzept der Logistikplanung vor SOP: Datensicht . . . . . . . . . . 169

5.5.1 Methodische Grundlagen zu Entity-Relationship-Modellen . . . . 169

5.5.2 Ableitung der generellen Gestaltung des Datenmodells . . . . . . 170

5.5.3 Beschreibung der Datenmodells . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

5.6 Fachkonzept der Logistikplanung vor SOP: Leistungssicht . . . . . . . . 179

5.6.1 Grobes Logistikkonzept auf der Strategieebene . . . . . . . . . . 180

5.6.2 Feines Logistikkonzept auf der Ausprägungsebene . . . . . . . . 183

5.7 Zusammenfassende Beschreibung des Fachkonzepts . . . . . . . . . . . . 185

6 Anforderungen an ein Planungswerkzeug 187

6.1 Methodische Grundlagen zur Erhebung und Analyse von Anforderungenan Anwendungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

6.1.1 Grundlagen des Anforderungsmanagements . . . . . . . . . . . . 187

6.1.2 Aufgaben des Anforderungsmanagements und eingesetzte Me-thoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

6.1.3 Arten von Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

6.1.4 Strukturierung von Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

6.1.5 Aufbau von Anwendungsfällen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

XIV Inhaltsverzeichnis

6.2 Anwendungsfall 1: Abbildung von Logistikketten . . . . . . . . . . . . . 1966.3 Anwendungsfall 2: Produktdatenversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . 198

6.3.1 Datenbereitstellung über (teil-)automatisierte Schnittstellen . . . . 1996.3.2 Zusammenfassung planungsrelevanter Bauteile zu „LogTeilen“ . 200

6.4 Anwendungsfall 3: teilebezogene Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . 2016.4.1 Beschleunigung des Planungsprozesses . . . . . . . . . . . . . . 2016.4.2 Automatisierung des Planungsprozesses . . . . . . . . . . . . . . 2026.4.3 Sichtenkonzept auf einer Datenbasis . . . . . . . . . . . . . . . . 2036.4.4 Auswahl des Verpackungskonzepts . . . . . . . . . . . . . . . . 2066.4.5 Auswahl des Anlieferkonzepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2066.4.6 Berechnungsfunktionalitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

6.5 Anwendungsfall 4: Behälter- und Investitionsplanung . . . . . . . . . . . 2076.6 Anwendungsfall 5: funktionsbereichsübergreifende Planung . . . . . . . 2096.7 Anwendungsfall 6: standortübergreifende Planung . . . . . . . . . . . . . 210

6.7.1 Planung eines Fahrzeugmodells an mehreren Standorten . . . . . 2106.7.2 Trennung in standortunabhängige und standortabhängige Planungs-

ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2116.7.3 Synchronisation standortübergreifender Planungen . . . . . . . . 213

6.8 Übergreifende Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2156.8.1 Abbildung der Dimensionen der Planungsprojekte der Logistik . . 2156.8.2 Berichte und Auswertungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2236.8.3 Ergonomie und Aufbau der Masken . . . . . . . . . . . . . . . . 2236.8.4 Berechtigungskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2256.8.5 Aufgabenübergreifende Integration der Werkzeuge und Methoden 227

7 Zusammenfassung der Arbeit 231

7.1 Zusammenfassung der Forschungsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . 2317.2 Praxiseinsatz und weiterer Forschungsbedarf . . . . . . . . . . . . . . . 235

Literaturverzeichnis 237

Abkürzungsverzeichnis 247

Anhang A: Fragenbogen 1. Befragungsrunde 249

Anhang B: Fragenbogen 2. Befragungsrunde 259

Anhang C: Auswertungen der Delphi-Studie 273

Anhang D: Erstellung von Anwendungsfällen 277

Abbildungsverzeichnis

2.1 Möglichkeit zur Kostenbeeinflussung und Änderungskosten (Rapp (1999),S. 11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Schematische Abbildung des Logistikplanungsprozesses ohne durchgän-gige softwaretechnische Unterstützung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.3 Schematische Abbildung des Soll-Logistikplanungsprozesses mit einerdurchgängigen softwaretechnischen Unterstützung . . . . . . . . . . . . 14

2.4 Beschreibung des zu erstellenden Planungswerkzeugs mit Hilfe eines mor-phologischen Kastens (in Anlehnung an Mertens/Griese (2000), S. 2-11) . 15

2.5 Anforderungsmanagement als Brücke zwischen Business Engineering undSoftware Engineering (vgl. Schienmann (2002), S. 311) . . . . . . . . . . 21

2.6 Ebenen und Sichten des ARIS-Konzepts zur Erstellung von Geschäftspro-zessmodellen (in Anlehnung an Scheer (2001), S. 1) . . . . . . . . . . . . 23

2.7 Y-Modell zur Darstellung der Geschäftsprozesse der Auftragslogistik undder Produktentwicklung (in Anlehnung an Scheer (2001), S. 9) . . . . . . 37

3.1 Phasen und Aufgaben der Logistikplanung von der Entwicklungsphasebis End-of-Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.2 Bedeutung einer softwaretechnischen Unterstützung der Materialflusspla-nung im Planungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.3 Bedeutung einer softwaretechnischen Unterstützung der Prozesskosten-rechnung im Planungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3.4 Bedeutung einer softwaretechnischen Unterstützung der Behälterplanungim Planungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.5 Bedeutung einer softwaretechnischen Unterstützung des Komplexitäts-und Änderungsmanagements im Planungsprozess . . . . . . . . . . . . . 73

3.6 Bedeutung einer softwaretechnischen Unterstützung des Vergabeprozes-ses im Planungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.1 Das Geschäftsprozessreferenzmodell der „taktischen Logistikplanung vorSOP“ auf der Ebene des Geschäftsmodells . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

XVI Abbildungsverzeichnis

4.2 Erweiterung des Y-Modells um die Phase der Gestaltung (in Anlehnungan Scheer (2001), S. 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.3 Die Digitale Fabrik als zentrales Bindeglied zwischen den Planungspro-zessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

4.4 Strukturelemente eines Prozesses (in Anlehnung an Bernemann (2002),S. 61) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

4.5 Beispiel eines Prozesskettenmodells (vgl. Schneider/Otto (2006), S. 67) . 88

4.6 Kostenkategorien für die Bewertung eines Logistiksystems (in Anlehnungan Pfohl (2000), S. 31-32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4.7 Analytisches Kostenplanungs- und Kalkulationsmodell für die „taktischeLogistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4.8 Aufbau einer beispielhaften Planung auf Bauteilbasis mit Planungsdaten . 118

4.9 Analytisches Kostenplanungs- und Kalkulationsmodell für das vorliegen-de Rechenbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

4.10 Übersicht über die Soll-Planungsabläufe in der „taktischen Logistikpla-nung vor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

4.11 Potenzialklassen zeigen Möglichkeiten zur Beeinflussung von Prozess-ketten und damit Untersuchungsdimensionen der Logistikplanung (in An-lehnung an Bernemann (2002), S. 68) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

4.12 Abbildung der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ (vgl. Schneider/Otto(2006), S. 67) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.1 Das Geschäftsprozessreferenzmodell der „taktischen Logistikplanung vorSOP“ auf der Ebene der Geschäftsprozesse . . . . . . . . . . . . . . . . 136

5.2 Legende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

5.3 EPK Gesamtmodell der „softwaregestützten taktischen Logistikplanungvor SOP“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

5.4 EPK Abbildung von Logistikketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

5.5 LogTeil-Konzept zur Verringerung des Planungsaufwands . . . . . . . . 141

5.6 EPK Produktdatenversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

5.7 EPK Teilebezogene Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

5.8 EPK Behälter- und Investitionsplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

5.9 EPK funktionsbereichsübergreifende Planung . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.10 EPK Standortübergreifende Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

5.11 Darstellung der Aufgaben der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ alsFunktionsbaum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

5.12 Funktionsbereichsübergreifender Datenaustausch zur Layoutplanung . . . 159

5.13 Organigramm der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ mit Rollenkonzept 167

Abbildungsverzeichnis XVII

5.14 Datenmodell eines Planungswerkzeugs zur Unterstützung der „taktischenLogistikplanung vor SOP“ aus Makrosicht . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

5.15 Zusammensetzung eines Gebindes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1785.16 Leistungsmodell der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . 181

6.1 Beziehungsgeflecht zwischen Anwendungsfällen und Anforderungen (Schien-mann (2002), S. 164) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

6.2 Legende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1946.3 Ableitung von Anwendungsfällen aus ARIS-Prozessen (in Anlehnung an

Schienmann (2002), S. 339) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1956.4 Anwendungsfall 1: Abbildung von Logistikketten . . . . . . . . . . . . . 1966.5 Ablage vordefinierter Logistikprozessketten in einer zentralen Bibliothek 1986.6 Anwendungsfall 2: Produktdatenversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . 1986.7 Notwendige Informationen für die Logistikplanung . . . . . . . . . . . . 2006.8 Anwendungsfall 3: teilebezogene Planung . . . . . . . . . . . . . . . . . 2016.9 Anwendungsfall 4: Behälter- und Investitionsplanung . . . . . . . . . . . 2086.10 Anwendungsfall 5: funktionsbereichsübergreifende Planung . . . . . . . 2106.11 Anwendungsfall 6: standortübergreifende Planung . . . . . . . . . . . . . 2116.12 Standortabhängige und standortunabhängige Planungsdaten (Schneider/Völker

(2006), S. 36) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2136.13 Synchronisation der Pläne für zwei Standorte (Schneider/Völker (2006),

S. 37) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2146.14 Die Dimensionen der Planungprojekte in der Logistik vor SOP . . . . . . 2166.15 Einsatz des Planungswerkzeugs über alle Planungsphasen . . . . . . . . . 2186.16 Datenversorgung während verschiedener Planungsphasen . . . . . . . . . 2196.17 Bereitstellung von COP-Teilen bei der Fertigung mehrer Fahrzeugmodel-

le auf einer Montagelinie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2216.18 Gemeinsam genutzte Teile der Logistikkette bei einer fahrzeugmodell-

übergreifenden Sequenzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2226.19 Gemeinsam genutzte Teile der Logistikkette bei einer fahrzeugspezifi-

schen Warenkorbbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2226.20 Berichtserstellung unter Berücksichtiung der Dimensionen der Planung-

projekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Tabellenverzeichnis

3.1 Abgrenzung der unterschiedlichen Bereiche der „Logistikplanung vor SOP“(vgl. Schneider/Otto (2006), S. 62) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.2 Konfigurationselemente eines Logistiksystems . . . . . . . . . . . . . . . 563.3 Teilaufgaben der „taktischen Logistikplanung vor SOP“ . . . . . . . . . . 61

4.1 Teilprozesse mit zugehörigen Kostentreibern und Bezugsgrößen . . . . . 1044.2 Kostenkategorien je Teilprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084.3 Beispielhafte Darstellung des Kalkulationsergebnisses je Teilprozess auf

Basis „Kosten je produziertem Fahrzeug“ . . . . . . . . . . . . . . . . . 1224.4 Beispielhafte Darstellung des Kalkulationsergebnisses je Teilprozess auf

Monatsbasis (bei 20.000 produzierten Fahrzeugen pro Monat) . . . . . . 123

6.1 Bewertung der eingesetzten Erhebungstechniken (in Anlehnung an Schien-mann (2004), S. 198) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

6.2 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 1 . . . . . . . . . . 1976.3 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 2 . . . . . . . . . . 1996.4 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 3 . . . . . . . . . . 2046.5 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 4 . . . . . . . . . . 2096.6 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 5 . . . . . . . . . . 2096.7 Abgeleitete Anforderungen aus dem Anwendungsfall 6 . . . . . . . . . . 2126.8 Anforderungen zur Abbildung der Planungsprojekte der Logistik . . . . . 2176.9 Anforderungen zu Berichten und Auswertungen . . . . . . . . . . . . . . 2236.10 Anforderungen zu Ergonomie und Aufbau der Masken . . . . . . . . . . 2256.11 Anforderungen zum Berechtigungskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . 2266.12 Anforderungen zur aufgabenübergreifenden Integration der Werkzeuge

und Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

1 Herausforderungen der Logistikplanung

Die Logistikplaner in der Automobilindustrie stehen vor der Herausforderung, bereitsab Start-of-Production (SOP)1 effiziente Logistikabläufe garantieren und einen weiterenBeitrag zur Kostensenkung im Unternehmen leisten zu müssen.

Die Qualität der Ergebnisse der Logistikplanung vor SOP hat maßgeblichen Einfluss aufdie Herstellungskosten eines Automobils. Bei gleich hoher Produktqualität entscheidendie Produktions- bzw. Logistikkosten über die Höhe des Deckungsbeitrags.2 Die Produk-tionskosten waren in der Vergangenheit bereits Gegenstand intensiver Optimierungsbe-mühungen. Durch einen hohen Automatisierungsanteil sind die Kosten im Bereich derProduktion aber häufig nur geringfügig beeinflussbar. Die Qualität und die Kosten derlogistischen Abläufe entscheiden stärker über den Erfolg der Automobilhersteller als bis-her.3 Somit rücken die Logistikkosten immer stärker in den Fokus.

Verschiedene Veränderungen in der Unternehmensumwelt tragen dazu bei, dass die An-forderungen an die Logistik wachsen, die logistischen Prozesse an Komplexität zuneh-men und die Logistikkosten tendenziell steigen. Unter Komplexität wird verstanden, dasses sich bei der Logistik um ein System handelt, das aus vielen Teilen besteht, die in einerdynamischen Beziehung zueinander stehen und zu einem Wirkungsgefüge vernetzt sind.Komplexität kommt erst durch Vernetzung zustande.4

• Die Verkürzung der Produktlebenszyklen5 reduziert nicht nur den für die technischeEntwicklung eines Fahrzeugs zur Verfügung stehenden Zeitraum, sondern auch diePlanungszeiträume für die Logistik- und Fertigungsabläufe. Das neue Fahrzeugmo-dell muss schneller in die bestehenden Logistik- und Fertigungsstrukturen integriertwerden. Dies bedeutet, dass ein früherer Start der Planung der logistischen Abläufeim Produktlebenszyklus (Frontloading) ermöglicht und die notwendige Planungs-zeit verkürzt werden muss.

1 Als SOP wird das Ende der Nullserie, also die Produktion des ersten kundenfähigen Produktes bezeich-net (vgl. Fitzek (2005), S. 56). Häufig wird dies auch „Job No. 1“ genannt. Der SOP markiert den Beginnder regulären Serienproduktion. An dieser Stelle sei auf die weiteren Ausführungen in Kapitel 3.2 ver-wiesen.

2 vgl. Bracht/Bierwirth (2003), S. 2193 vgl. Berlien (1993), S. 108-1094 vgl. Vester (1999), S. 16 und 24-255 vgl. Hellingrath (2006), S. 3

2 Herausforderungen der Logistikplanung

• Der wachsende Kostendruck erzwingt es, verschiedene Alternativen für die logisti-schen Abläufe bereits im Vorfeld zu betrachten und aus Kostengesichtspunkten zubewerten. Die Güte des Planungsergebnissesmuss erhöht werden. Diese hängt vonder Qualität der für die Entscheidung zu Grunde gelegten Informationen ab.6 Durcheine genauere und transparentere Planungsbasis und geschlossene Datenkreisläufeüber Abteilungen und den Produktlebenszyklus hinweg können übergreifende Syn-ergieeffekte identifiziert und das notwendige Investitionsvolumen verringert wer-den. Optimierungspotenziale müssen frühzeitig, im Idealfall schon vor SOP, er-kannt und genutzt werden.

• Weltweite Produktionsverbünde und weltweit verteilt produzierende Lieferanten er-fordern neue, zusätzliche Varianten logistischer Prozesse und erhöhen die Komple-xität der Planung. Die Machbarkeit von Logistikabläufen muss vor SOP durch Plau-sibilitätsprüfungen, Visualisierung der Planungsergebnisse und den Einsatz von Si-mulation nachgewiesen werden, um kostenintensive Fehler im Modellanlauf zuvermeiden.7

• Ein geändertes Käuferverhalten führt zu der Notwendigkeit die Lieferzeiten für denKunden zu verkürzen und den Kundenauftrag und damit die Beschaffung und Pro-duktion bis kurz vor dem Produktionsdatum noch ändern zu können. Dies erfor-dert den Einsatz von extrem schnellen und flexiblen Logistikprozessen wie Just-in-Time-Anlieferungen. Diese logistischen Abläufe sind meist relativ teuer und ausversorgungstechnischen Gesichtspunkten mit höheren Risiken behaftet. Daher er-fordert der Einsatz von Just-in-Time-Konzepten eine sehr sorgfältige Planung imVorfeld.

• Der rapide Anstieg der Derivate und Ausstattungsvarianten erhöht die Anzahl derzu beplanenden Kaufteilsachnummern (regelmäßig über 20.000 pro Modell) so-wie die Anzahl der zu beplanenden aktiven Lieferanten (regelmäßig über 1000 proModell). Der steigende Flächenbedarf in den Werken führt dazu, dass die knappenLogistikflächen noch sorgfältiger beplant werden müssen.8

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Anforderungen an die Qualität der Er-gebnisse der Logistikplanung trotz einer schwierigeren Ausgangssituation und häufigerwechselnder Planungsprämissen steigt.

Aufgrund der Komplexität der Planungsaufgabe, der umfangreichen notwendigen aktu-ellen und zukünftigen Planungsdaten und der bei Entscheidungen zu berücksichtigenden

6 vgl. Wittmann (1959), S. 837 vgl. Zäh/Patron/Fusch (2003), S. 768 vgl. Straube (2004), S. 118

3

Zielkonflikte innerhalb eines Logistiksystems erscheint eine Softwareunterstützung un-umgänglich. Das Ziel ist, lange bevor ein Fahrzeug gebaut wird, ein effizientes und ef-fektives Logistiksystem zu gestalten, die Machbarkeit des Logistikkonzepts nachzuwei-sen und damit kostenintensive Korrekturen nach SOP zu vermeiden. Weiterhin soll einegeschlossene Datenkette für ein Fahrzeugprojekt erhalten bleiben, um vorhandene Erfah-rungen und Prozess-Know-how für neue Fahrzeuge wieder verwenden zu können.9 ZurLösung dieser Herausforderungen stellen die Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fa-brik einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar.10

9 vgl. Knoblach et al. (2000), S. 2-7010 vgl. Dombrowski/Tiedemann (2002), S. 128-132

Herausforderungen der Logistikplanung

2 Forschungsbedarf im Bereich der

Logistikplanung vor SOP

Im Weiteren wird zunächst das zu lösende betriebswirtschaftliche Problem näher be-schrieben. Wie bereits aus der Einleitung deutlich wurde, ist das Ziel dieser Arbeit zueiner nachhaltigen Senkung der Logistikkosten beizutragen. Um dies zu ermöglichen,sind einige Forschungsfragen im Rahmen dieser Arbeit zu bearbeiten.

Das methodische Vorgehen zur Beantwortung dieser Forschungsfragen wird in Kapitel2.3 erläutert.

Wie in Kapitel 2.4 gezeigt wird, existiert ein Missverhältnis zwischen der Erfolgsrele-vanz der Logistikplanung vor SOP und der Behandlung dieses Bereiches in der Forschungsowie der praktischen Unterstützung durch Instrumente, insbesondere durch Planungsin-strumente.1 Aus diesen Betrachtungen lässt sich der Forschungsbedarf für den Bereichder Logistikplanung vor SOP ableiten.

2.1 Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit:

Nachhaltige Senkung der Logistikkosten

Ziel jeder logistischen Aktivität ist die Optimierung des Logistikerfolgs, d.h. also derKomponenten der Logistikleistung und der Logistikkosten.2 Mit dieser Arbeit soll zu ei-ner nachhaltigen Senkung des Logistikkostenniveaus auf der Beschaffungsseite in der Au-tomobilindustrie unter Beibehaltung der geforderten Logistikleistung beigetragen wer-den. Hier wird argumentiert, dass die geforderte Logistikleistung im Rahmen der Be-schaffungslogistik von dem internen Kunden, der Fertigung, vorgegeben wird. Aufgabeder Logistik ist, diese geforderte Logistikleistung unter minimalem Ressourceneinsatz zuerbringen. Den in Kapitel 1 beschriebenen, wachsenden Herausforderungen der Logistiksoll vor allem durch eine detailliertere Planung der logistischen Abläufe und standardi-sierte Planungsmethoden begegnet werden. Einen weiteren wesentlichen Baustein bildet

1 vgl. Jahn/Richter (2003), S. 2652 vgl. Schulte (2005), S. 6

6 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP

ein früherer Planungsstart im Produktlebenszyklus, der die Beeinflussung des Produktsund der strukturdeterminierten Kosten durch die Logistik ermöglicht.

2.1.1 Relevante Planungsgrößen der Logistik

Die zentralen Planungsgrößen der Logistik müssen bereits vor SOP geplant und in Formvon Kennzahlen und Kostengrößen ausgewiesen und verfolgt werden können, wie diesauch aus den Ergebnissen der Delphi-Studie (vgl. Kapitel 3.5) erkennbar ist, die im Be-reich der Logistikplanung der AUDI AG durchgeführt wurde.

Folgende zentrale Größen werden in der Logistik vor SOP geplant:

• Externe Logistikkosten (z.B. Frachten, Kosten für externe Dienstleister etc.)

• Flächen (z.B. Lager-, Umschlags- und Sequenzierflächen)

• Personal (z.B. aufgewendete Arbeitsstunden)

• Investitionen (z.B. für Behälter)

Schon ein bis zwei Jahre vor SOP eines Fahrzeugmodells sollen die Frachtkosten unddie für dieses Fahrzeugmodell anfallenden Transportvolumina prognostiziert werden kön-nen.

Somit lassen sich bereits vor SOP große Lieferumfänge identifizieren. Durch die Einrich-tung von direkten Transportrelationen zu den entsprechenden Lieferanten lassen sich er-hebliche Frachtkosten einsparen. Optimierungen, die ohne eine softwarebasierte Planungerst Monate oder Jahre nach SOP durch Auswertungen aus den operativen Softwaresys-temen möglich sind, greifen bereits ab Produktionsstart.

Weiterhin kann bereits frühzeitig auf Kostenentwicklungen oder Verschiebungen der Lie-ferströme (z.B. durch Verlagerungen vieler Lieferantenstandorte in den osteuropäischenRaum) reagiert werden. Auf Basis dieser Informationen lassen sich auch die Kosten fürdie externen Dienstleister abschätzen. Dies bildet eine wichtige Grundlage für die Ver-tragsgestaltung und die Kostenverhandlungen mit den Dienstleistern.

Eine weitere wichtige Information stellen die Flächenbedarfe im Werk für Lager-, Um-schlags- und Sequenzierflächen dar. Es ist für die Logistik äußerst wichtig, bereits im Vor-feld über Prognosen zu verfügen, ob die Flächen nach dem Anlauf eines weiteren Fahr-zeugmodells noch ausreichen oder ob zusätzliche Flächen benötigt werden. Da der Bauvon zusätzlichen Lagerhallen mehrere Jahre in Anspruch nimmt und auch die Anmietungvon Flächen in der näheren Umgebung des Werkes meist nicht kurzfristig umsetzbar ist,

Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit 7

sind auch hier möglichst weitreichende Prognosen für die zukünftige Entwicklung not-wendig. Des Weiteren werden durch die Flächenplanung und Lagerverteilung auch diePlanungen für die internen Fahrkreise und Transportaufwände maßgeblich beeinflusst.Die Bauteile sollten möglichst nahe am jeweiligen Bedarfsort an der Montagelinie gela-gert werden, um die Transportwege im Werk möglichst gering zu halten. Dies gilt insbe-sondere für Teile, die häufig benötigt werden oder große Transportvolumina verursachen.Werden diese Optimierungen erst nach SOP vorgenommen, ziehen die zwangsläufig not-wendigen Umlagerungen des Materials erheblichen Mehraufwand für Verladung, Trans-port und Zwischenlagerung nach sich.

Auch das benötigte Logistikpersonal kann nur mit einem längeren Vorlauf geplant undvorgehalten werden. Es muss prognostiziert werden, wie viele Mitarbeiter in den einzel-nen Sequenzierzonen und wie viele Gabelstapler- und Zugmaschinenfahrer künftig benö-tigt werden. Wenn kurzfristig auf einen erhöhten Personalbedarf reagiert werden muss,verursachen die notwendigen Maßnahmen wie Zusatzschichten, Wochenendarbeit oderÜberstunden zusätzliche Kosten. Umgekehrt verursacht auch nicht ausgelastetes PersonalZusatzkosten, die vermieden werden sollten.

Einen weiteren wichtigen Kostenfaktor der Logistik stellen die notwendigen Investitio-

nen in Betriebsmittel dar, um ein Logistiksystem überhaupt betreiben zu können. Hierzuzählen unter anderem Gabelstapler, Zugmaschinen und Anhänger, aber auch EDV fürdie Lagerverwaltung und Regale. Den größten Teil der Investitionen bilden jedoch regel-mäßig die zu beschaffenden Spezialbehälter für ein neues Fahrzeugmodell. Neben demEinzelpreis eines Behälters bildet hier die zu beschaffende Anzahl an Behältern die wich-tigste Planungsgröße. Diese wird maßgeblich durch den Logistikprozess bestimmt (La-gerreichweite beim Lieferanten, Entfernung vom Lieferanten, Lagerreichweite im Werketc.). Werden zu viele Behälter beschafft, entstehen unnötige Kosten für die Behälter unddie Lagerung der nicht benötigten Behälter. Werden zu wenige Behälter beschafft, ent-stehen meist erhebliche Kosten für die Anlieferung der Teile in Ausweichverpackungenoder es können zur Produktion geplante Fahrzeuge aufgrund fehlender Bauteile gar nichtgebaut werden. Um diesen Zielkonflikt bestmöglich lösen zu können, sind die Planer aufmöglichst umfangreiche und genaue Daten zum gesamten Logistikprozess angewiesen.

2.1.2 Voraussetzung für eine nachhaltige Senkung der

Logistikkosten

Das Produkt stellt den Auslöser jeglichen logistischen Handelns dar und beeinflusst dielogistischen Abläufe und Kosten, beispielsweise über die Fertigungstiefe und die Behäl-

8 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP

Abbildung 2.1: Möglichkeit zur Kostenbeeinflussung und Änderungskosten (Rapp(1999), S. 11)

terinhalte maßgeblich.

Wie Abbildung 2.1 zeigt, werden 70-80 Prozent der Kosten eines Produkts im Produk-tentstehungsprozess festgelegt.3 Auf diese noch nicht strukturdeterminierten Kosten giltes Einfluss zu nehmen. Korrekturen in der laufenden Produktion (nach SOP) haben nichtnur vergleichsweise geringes Beeinflussungspotenzial, sondern sind auch mit höherenÄnderungs- und Umsetzungskosten verbunden.4 Die Optimierungsmaßnahmen gleicheneinem Kurieren an Symptomen. Die bereits im Produktentstehungsprozess festgelegtengrundsätzlichen Kostenstrukturen können nicht mehr beeinflusst werden.5 Kosten für Pro-duktänderungen oder -korrekturen werden um so höher, je später sie vorgenommen wer-den.6

Daher muss die logistische und fertigungstechnische Planung variantenreicher Produktebereits in der Entwicklungsphase beginnen.7 Planungskapazitäten müssen früher einge-setzt und Schritte, die spät im Planungsprozess vorgesehen waren, vorgezogen werden.Dies wird häufig auch als „Frontloading“ bezeichnet.8

Als betriebswirtschaftliche Grundfunktionen werden hier die „Forschung und Entwick-lung“, die „Beschaffung“, die „Produktion“ und der „Absatz“ aufgefasst. Die „Logistik“erfüllt eine Querschnittsfunktion.9 Produktentwicklung, Produktions- und Logistikpla-nung, bisher meist getrennte, sequenziell bearbeitete Aufgabenfelder, können mit Blickauf Zeit, Kosten und Qualität nur gemeinsam zu zielführenden Problemlösungen fin-

3 vgl. Rapp (1999), S. 114 vgl. Pfeiffer/Weiß (1994), S. 180ff.5 vgl. Opitz (1970)6 vgl. Scheer (1998b), S. 532-5337 vgl. Bongulielmi/Henseler/Zwicker (2003), S. 178 vgl. Menges (2005), S. 279 vgl. Pfohl (2000), S. 44-45

Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit 9

den.10 Eine durchgängige, integrierte und funktionsbereichsübergreifende Unterstützungder Planungsprozesse, wie diese durch die Digitale Fabrik angestrebt wird, ist erforder-lich.

Um die Entwicklungszeiten verkürzen zu können, ist eine Parallelisierung der Planungs-prozesse notwendig. Dadurch werden Übertragungszeiten zwischen den einzelnen Abtei-lungen verringert. Dies wird als Simultaneous Engineering bezeichnet.11 Somit könnendie Fertigung und andere Abteilungen bereits während des Entwicklungsprozesses Ein-fluss auf das Produkt nehmen.12

Aufgrund der Komplexität des Planungsumfeldes, der Vielzahl von Aufgaben und Pla-nungsvariablen müssen diese Planungsaufgaben softwaretechnisch unterstützt werden.Die moderne EDV ermöglicht den Einsatz von rechen- und datenintensiven betriebswirt-schaftlichen Planungstechniken, die ohne EDV-Einsatz unwirtschaftlich oder undurch-führbar wären.13 Die wirtschaftlichen Vorteile des Einsatzes von Planungsunterstützungs-systemen können aber nur genutzt werden, wenn geeignete betriebswirtschaftliche An-wendungskonzepte vorliegen, die es im Rahmen dieser Arbeit für die Logistikplanung vorSOP zu entwickeln gilt.

2.1.3 Grundlagen der Planung

Jegliches Handeln, auch in der Logistikplanung, kann in die Grundphasen Planung, Steue-rung und Kontrolle aufgegliedert werden.14 Unter Planung kann ein systematischer Pro-zess, in dessen Verlauf zukünftige Ziele, Maßnahmen und Mittel als Rahmen von Ent-scheidungen festgelegt werden, verstanden werden. 15 Planung lässt sich in drei Haupt-phasen unterteilen:16

• Erkennen der Problemstellung

• Alternativenermittlung

• Bewertung der Handlungsalternativen und Auswahl

10 vgl. Meier/Hanencamp (2003), S. 5011 Kuhn versteht unter Simultaneous Engineering die parallele Bearbeitung eines Problemlösungsprozes-ses, an dem viele Fachkompetenzen beteiligt werden müssen (vgl. Kuhn (1995), S. 138)

12 vgl. Scheer (1998b), S. 532-53313 vgl. Scheer (1990), S. 214 vgl. Berthel (1975), S. 1715 vgl. Grünig (1996), S. 1716 vgl. Domschke/Scholl (2003), S. 25

10 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP

Zunächst muss auf der Basis von Anregungsinformationen ein Entscheidungsproblem er-kannt und definiert werden. Die Aufgabe der Logistikplanung ist komplex und benötigtals Ausgangsbasis umfangreiche Daten über die aktuellen Strukturen und Prozessabläufeim Unternehmen und über das zukünftig zu fertigende Produkt. Dies bedingt, dass vie-le Planungsvariablen von den Planern zu berücksichtigen sind. Weiterhin verändern sichwährend des Planungszeitraums regelmäßig die Planungsdaten und -prämissen. Dies hatzur Folge, dass es im Planungsprozess immer wieder zu Rückkopplungsschleifen in vor-gelagerte Planungsphasen kommt.

Ausgehend von diesen Informationen sind durch die Logistikplanung geeignete logisti-sche Handlungsalternativen und Lösungsansätze zu erarbeiten, wobei die Informationenumso eher berücksichtigt werden, je leichter sie zugänglich sind (organisatorisch, räum-lich, intellektuell), je kompakter und leichter verständlich sie dargestellt sind (z.B. Grafik,Layout) und je größer das Vertrauen in die Informationsquelle ist.17 Die Planungssoft-ware soll die Alternativensuche unterstützen, vor allem aber die Abbildung potenziellerLösungsszenarien und deren Bewertung ermöglichen. Zur Beurteilung der Lösungsalter-nativen ist eine Wirkungsprognose, also eine Ermittlung der voraussichtlich durch die-se Lösungsalternative verursachten Ressourcenverbräuche notwendig. Hierzu ist ein be-triebswirtschaftliches Konzept zur Kostenermittlung auf Basis konstenrechnerischer An-sätze zu entwickeln (vgl. Kapitel 4.4). Auch hierbei gilt es, die enge Wechselwirkungzwischen der Betriebswirtschaftlslehre und der EDV zu berücksichtigen. Die betriebs-wirtschaftlichen Abläufe und Entscheidungsprozesse müssen unter Beachtung der neuenTechniken gestaltet werden. 18

Bei der Erstellung dieses Konzepts zur Ermittlung der Logistikkosten ist zu berücksichti-gen, dass Logistiksysteme durch eine Vielzahl von Kostenkonflikten gekennzeichnet sind.Kostensenkungen in einem Teilsystem führen häufig zu Kostensteigerungen in anderenTeilsystemen. So kann beispielsweise die Senkung der Transportkosten durch den Auf-bau von Direktrelationen zu einem Lieferanten durch den damit potenziell größeren Sen-dungsumfang zu einer Steigerung der Bestands- und Lagerkosten führen.19 DerartigeKostenkonflikte müssen vom Planer erkannt und bei der Entscheidungsfindung berück-sichtigt werden.

Ein weiteres Problem der Logistikplanung vor SOP stellt die Interdependenz der Struktu-relemente logistischer Prozesse bei der Findung geeigneter Maßnahmen dar. Jede Verän-derung irgendeines Prozesses kann Änderungen der Strukturen und der Ressourcen des

17 vgl. Picot/Reichwald/Wiegand (2001), S. 8418 vgl. Scheer (1990), S. 319 vgl. Pfohl (2000), S. 31-32

Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit 11

Prozesses selbst oder Änderungen in anderen Prozessketten nach sich ziehen.20 DiesesVernetzungsproblem wird in Kapitel 4.4 genauer beschrieben und erfordert neben demFachverstand des Planers eine geeignete Planungsunterstützung.

Die Logistikplanung vor SOP muss also in die Lage versetzt werden, die Kosten für einLogistiksystem gesamtheitlich und integriert zu betrachten, die zu erwartenden Logis-tikkosten unter Berücksichtigung der Zielkonflikte in einem Logistiksystem und der In-terdependenzen der Strukturelemente logistischer Prozesse prognostizieren zu können.21

Neben der Datenversorgung ist auch die Einbindung dieses Konzepts zur Ermittlung derLogistikkosten vor SOP in das Planungswerkzeug von besonderer Bedeutung, da die inUnternehmen weit verbreiteten Standard-Anwendungsprogramme eine erhebliche Multi-plikatorwirkung für die in ihnen enthaltenen betriebswirtschaftlichen Konzeptionen be-sitzen.22

2.1.4 Planungsablauf ohne softwaretechnische Unterstützung

Bereits aus der in Abbildung 2.2 dargestellten Übersicht über den nicht-systemgestütz-ten Planungsablauf in der Logistik lassen sich einige Verbesserungspotenziale erkennen.Bevor der Logistikplaner mit der Planungstätigkeit beginnen kann, muss er aus einer Viel-zahl verschiedener Quellen und Systeme die dazu notwendigen Daten zusammentragen.Dies soll am Beispiel eines kurzen Abschnittes einer Montagelinie erläutert werden, fürden eine Logistikplanung durchgeführt werden soll.

Um künftige logistische Abläufe planen zu können, müssen Ist-Abläufe bekannt sein. Eswerden Daten zu den Flächen und die Layouts des zu planenden Bereichs benötigt, umsich ein Bild von der Situation vor Ort machen zu können und um die Platzverhältnis-se richtig einschätzen zu können. Gibt es beispielsweise Säulen, die Abläufe eventuellbehindern könnten oder sind Ausgänge, Anlagen, Schaltschränke oder Sicherheitstech-nik freizuhalten? Weiterhin benötigt der Planer eine Übersicht über die Bauteile, die indem Planungsbereich angeliefert werden müssen. Diese stammen aus der Stückliste. Al-lerdings müssen die relevanten Bauteile bei der Fertigungsplanung erfragt und manuell inder Stückliste gesucht werden. Nur dieMontageplanung kann die Bedarfsorte für die Bau-teile festlegen, da hier die Montageprozesse und die Arbeitsfolgen geplant werden. Auchdie zugehörigen Bauteilgeometrien, die zur Bestimmung eines Verpackungskonzepts not-wendig sind, müssen manuell in einem weiteren System gesucht und zusammengetragen

20 vgl. Bernemann (2002), S. 6621 vgl. Straube (2004), S. 26122 vgl. Scheer (1990), S. 2

12 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP

Abbildung 2.2: Schematische Abbildung des Logistikplanungsprozesses ohnedurchgängige softwaretechnische Unterstützung

werden. Um nun die Positionierung der Bauteile an der Montagelinie nach den Anfor-derungen der Werker vornehmen zu können, müssen die Einbauraten für alle Bauteileermittelt werden, damit häufig benötigte Teile näher am Werker positioniert werden kön-nen. Auch dies muss wiederum aus einem anderen System extrahiert werden.

Weiterhin werden Daten zu den Verpackungen der Bauteile benötigt. Häufig existierenfür Bauteile bereits Verpackungsdaten aus einem Vorgängerprojekt oder einem anderenFahrzeugmodell. Diese müssen aus einem weiteren operativen System abgefragt werden.Existieren für bestimmte Bauteile noch keine Verpackungsdaten, so muss ein Behälterfestgelegt und ein Soll-Füllgrad festgelegt werden. Für alle für den Planungsbereich rele-vanten Bauteile müssen die Behälterdaten (Länge, Breite, Höhe) und Füllgrad vorhandensein. Nur so lassen sich die Bereitstellverhältnisse an der Montagelinie realistisch beur-teilen.

Um den Materialfluss planen zu können, werden für alle relevanten Bauteile noch dievorgesehenen Lagerorte im Werk und der Lieferant mit Adresse und Entfernung benötigt.Auch diese Informationen können nur aus verschiedenen Ursprungssystemen ermitteltwerden.

Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit 13

Es lässt sich also festhalten, dass ein Logistikplaner viele unterschiedliche Eingangsdatenfür die Erfüllung seiner Aufgabe benötigt, die üblicherweise aus einer Vielzahl verschie-dener Systeme bezogen werden muss. Unterschiedliche Planer oder auch der einzelnePlaner bei verschiedenen Teileumfängen arbeiten (zumindest teilweise) auf abweichen-den Datengrundlagen, da diese Eingangsdaten durch die Planer dezentral und zu unter-schiedlichen Zeitpunkten bezogen werden. Auch die Eingangsdaten der Logistikplanung,wie z.B. Layoutinformationen oder Stücklistendaten, unterliegen in der Planungsphasevor SOP häufigen Änderungen.

Ähnliches gilt auch für die Wahl und die Anwendung der Methoden im Planungspro-zess. Die für die Planungen notwendigen Berechnungen, wie beispielsweise logistischeZeitaufwände und Flächenbedarfe oder die Ermittlung von Durchsätzen und Transportvo-lumina finden meist dezentral in Excel-Dokumenten statt. Jeder Planer kann ein eigenes,oftmals leicht abweichendes Vorgehen entwickeln. Es fehlen Standards und ein durchgän-giges betriebswirtschaftlich fundiertes Konzept für eine Logistikplanung.

Diese vom Logistikplaner eventuell veränderten oder neu erstellten Planungsdaten undAuswertungen werden in verschiedensten Formularen, Dokumenten und Formaten ge-speichert. Dies führt dazu, dass die Auswertungen nicht in einer zentral verfügbaren,konsistenten und vergleichbaren Form vorliegen.

Zum SOP eines neuen Fahrzeugs müssen die operativen Systeme dann in manueller Ar-beit mit den Planungsdaten befüllt werden. Die Datenversorgung in der Planungsphaseund die Übertragung der Planungsdaten in die operativen Systeme zum SOP sind mitenormem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Die vielen Arbeitschritte und manuellenDateneingaben machen den Prozess sehr fehleranfällig.

Aufgrund des enormen Zeitaufwands für die Ermittlung der Grunddaten und die Durch-führung der notwendigen Berechnungen werden nur die wichtigsten Teileumfänge detail-liert und mit Hilfe zukunftsbezogener analytischer Verfahren geplant. Die Planung wirdfür den Großteil der Planungsumfänge eher „top-down“ vorgenommen. Ausgehend vonIst-Daten aus vergangenen Perioden oder Daten eines Vergleichsfahrzeugs werden diezu planenden Ressourcenverbräuche abgeleitet und geschätzt. Diese vergangenheitsbezo-genen Verfahren haben den Nachteil, dass Unwirtschaftlichkeiten von vornherein in diePlanung einbezogen werden. Weichen zu planende Produkte stark von den existierendenProdukten ab, so führt dieses Vorgehen aufgrund der nicht vergleichbaren Rahmenbedin-gungen zu wenig verlässlichen Planungsergebnissen.

14 Forschungsbedarf im Bereich der Logistikplanung vor SOP

2.1.5 Soll-Planungsablauf mit einer zu entwickelnden

softwaretechnischen Unterstützung

Abbildung 2.3: Schematische Abbildung des Soll-Logistikplanungsprozesses mit einerdurchgängigen softwaretechnischen Unterstützung

In einem zu entwickelnden Soll-Planungsablauf mit Softwareunterstützung muss zunächstdieDatenversorgung der Logistikplaner verbessert werden. Die Planer sollen alle notwen-digen Daten für ihre Planungen in einem System weitestgehend automatisiert zur Verfü-gung gestellt bekommen. Alle Logistikplaner arbeiten somit auf einer einheitlichen undvergleichbaren Datengrundlage.

Es steht ein vordefiniertes Set an Planungsmethoden zur Verfügung. Eine Kostenbewer-tung muss auch in der Logistik auf Basis zukunftsbezogener, analytischer Verfahren statt-finden, wie dies bereits aus der Produktion für die Bewertung von Montageprozessen undArbeitsplätzen bekannt ist.23 Als Basis für die logistischen Bewertungen müssen die zen-tralen Kostentreiber identifiziert und ein standardisiertes, betriebswirtschaftlich fundiertesKalkulationskonzept entwickelt werden.

Auf diesen Planungsdaten kann ein zentrales, standardisiertes Berichtswesen aufgesetztwerden, das konsistente und vergleichbare Auswertungen und Analysen ermöglicht.

23 vgl. Däumler/Grabe (2004), S. 252

Betriebswirtschaftliche Problemstellung der Arbeit 15

Abbildung 2.4: Beschreibung des zu erstellenden Planungswerkzeugs mit Hilfe einesmorphologischen Kastens (in Anlehnung an Mertens/Griese (2000), S. 2-11)

Moderne EDV-basierte Technologien ermöglichen daten- und rechenintensive betriebs-wirtschaftliche Planungsverfahren, die ohne diesen Technikeinsatz unmöglich oder un-wirtschaftlich wären.24 Die Logistikplanung soll „bottom-up“, (Teil-für-Teil) vorgenom-men werden. Um dies für alle Bauteile, nicht nur für die wichtigsten, vornehmen zu kön-nen, müssen geeignete Planungsabläufe, vordefinierte Planungsbausteine und intelligenteAutomatisierungskonzepte entwickelt und eingesetzt werden.

Um das erforderliche Planungswerkzeug grob beschreiben zu können, erfolgt eine Ori-entierung an dem von Mertens und Griese vorgeschlagenen morphologischen Kasten, dereine Merkmalssammlung von Informationssystemen enthält.

Der in Abbildung 2.4 dargestellte morphologische Kasten für das Planungswerkzeug dertaktischen Logistikplanung vor SOP wird im Folgenden nur insoweit erläutert, als dieEinträge nicht selbsterklärend sind.

Den Auslöser, der die Nutzung des Systems anstößt, stellt ein Benutzerwunsch oderein Entscheidungsbedarf dar. Das Planungswerkzeug soll sowohl einzelne Personen, alsauch rollenübergreifend zusammenarbeitende Gruppen unterstützen. Die Personen, diemit dem System arbeiten sollen, sind der Sachbearbeiterebene und der unteren Führungs-ebene zuzuordnen.24 vgl. Scheer (1990), S. 2-3