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Methoden und Anwendungsbereiche der Standortplanung

Seminararbeit 2010 24 Seiten

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Leseprobe

1 Einsatzszenarien

2 Standortwahl
2.1 Einfluss von Standortfaktoren auf die Standortwahl
2.2 Kostenminimale Lösung durch Modellbildung
2.2.1 Lineare Optimierung
2.2.2 Einstufiges Warehouse-Location-Problem
2.2.2.1 Mathematische Lösung
2.2.2.2 Anwendungsmöglichkeiten
2.2.3 Zweistufiges Warehouse-Location-Problem
2.2.3.1 Mathematische Lösung
2.2.3.2 Anwendungsmöglichkeiten
2.2.4 Hub-Location
2.2.4.1 Mathematische Lösung
2.2.4.2 Anwendungsmöglichkeiten
2.2.5 Maximal Covering Location Problem
2.2.5.1 Mathematische Lösung
2.2.5.2 Anwendungsmöglichkeiten
2.2.6 Competitive Location

3 Innerbetriebliche Layoutplanung
3.1 Konfigurationsplanung bei Werkstattproduktion
3.2 Konfigurationsplanung bei Fließproduktion

4 Verwandte Problemstellungen
4.1 Auswahl von Projekten
4.2 Tastaturlayout

5 Praxisrelevanz

Quellenverzeichnis

1 Einsatzszenarien

Bei der Standortplanung lassen sich grundsätzlich drei Standortplanungsprobleme unterschei­den. Zum einen gibt es die volkswirtschaftliche Sichtweise, bei der die Anordnung von land­wirtschaftlichen Produktionszweigen um einen Absatzort im Vordergrund steht. Das größte Anwendungsgebiet ist allerdings die betriebliche Standortplanung mit dem Versuch, die op­timale Lösung aus Anzahl und Lage der zu errichtenden Standorte zu finden. Dabei kann es sich um Produktionsstätten, Zentrallager, Distributionslager oder Filialen handeln. Das dritte Anwendungsfeld findet sich bei der innerbetrieblichen Layoutplanung, also der Anordnung von Werkstätten, Maschinen, Transportwegen und Lagerbereichen innerhalb eines Produkti­onsstandorts [NEUM96, S. 228].

Zusätzlich zu den klassischen Problemstellungen gibt es Aufgaben, die nicht aus der Stand­ortplanung stammen, sich aber dennoch mit den gleichen beziehungsweise sehr ähnlichen Methoden und Modellen lösen lassen.

Der Erfolg eines Unternehmens hängt naturgemäß von vielen Faktoren ab. Einen großen Ein­fluss haben hier z. B. die Produktions-, Beschaffungs- und Absatzbedingungen, welche maß­geblich durch den Standort einer Betriebsstätte bestimmt werden können. Aus der geringen kurzfristigen Flexibilität bezüglich Standortveränderungen folgt also direkt die Notwendigkeit einer möglichst langfristigen und strategischen Standortplanung, um den Erfolg des Unter­nehmens sicherzustellen.

Typischerweise gibt es drei Auslöser, die eine neue Standortentscheidung veranlassen. Bei ei­nem Kapazitätsüberbedarf kann wahlweise ein vorhandener Standort erweitert, ein neuer er­richtet oder ein fremder erworben werden. Liegt dagegen Kapazitätsüberschuss vor, müssen entweder eine Betriebsstätte stillgelegt oder ggf. mehrere Werke innerbetrieblich umorgani­siert werden, um die Kapazität zu verringern. Zuletzt können Unternehmensinterne oder - externe Standortunzulänglichkeiten eine Neuplanung erfordern. So kann z. B. eine Änderung des Produktionsprogramms eine neue Layoutplanung oder externe Einflüsse, wie neue be­hördliche Auflagen oder Probleme auf dem Beschaffungs- oder Absatzmarkt, eine neue Standortbetrachtung nach sich ziehen [ARNO08, S. 95].

2 Standortwahl

Mit dem Begriff Standort bezeichnet man innerhalb von Logistiksystemen üblicherweise all­gemein Produktionswerke, Beschaffungslager, Distributionslager, Outlets und ggf. Sammel­punkte in Recycling-Kreisläufen. Je nach Anlass und Anforderung kann dabei auf verschie­denen Ebenen nach potentiellen Standorten gesucht werden. So kann z. B. weltweit, also in Ländern, Freihandelszonen und Kontinenten, landesweit in Städten und Regionen oder regio­nal nach der besten Lage gesucht werden [VAHR05, S. 469]. Grundsätzlich gibt es eine Reihe von weichen Faktoren, die eher qualitativ bewertetet werden, sowie harte Faktoren, die sich meist quantitativ bemessen lassen.

2.1 Einfluss von Standortfaktoren auf die Standortwahl

Mit Standortfaktoren bezeichnet man meist die qualitativen Faktoren. Das Unternehmen stellt an sie einerseits gewisse Anforderungen und findet andererseits gewisse Bedingungen vor. Ziel ist es, aus der Menge potentieller Standorte einen bzw. mehrere so auszuwählen, dass ei­ne weitestgehende Übereinstimmung zwischen Standortanforderungen und Standortbedin­gungen mit dem Ziel der Maximierung des wirtschaftlichen Erfolgs gewährleistet wird [ARNO08, S. 96]. Eine Methode, um eine Vergleichbarkeit herzustellen und dieses Ziel zu er­reichen, stellt die Nutzwertanalyse dar. Dabei gilt es im ersten Schritt, die für die jeweilige Entscheidung relevanten Faktoren zu identifizieren [GÜNT05, S. 71]. Bei einer globalen Su­che werden die Standorte wesentlich heterogener sein als bei einer regionalen Auswahl und somit verändert sich auch die Wichtigkeit der verschiedenen Faktoren.

So werden bei der weltweiten Suche z. B. die politische Stabilität des betrachteten Landes, Wechselkursrisiken, Erschließung eines Marktzugangs, Größe des Inlandsmarktes, Verfüg­barkeit von Rohstoffen, klimatische Bedingungen, Lohnniveau, Verkehrsinfrastruktur sowie wirtschaftsfreundliche Gesetzgebung und Verwaltungen von großer Bedeutung sein [GÜNT05, S. 69].

Dagegen werden bei einer späteren regionalen Festlegung eher die Verfügbarkeit von Ar­beitskräften mit speziellem Know-How, Grundstücken und Gebäuden eine große Rolle spie­len. Hinzu kommen Faktoren wie Verkehrsanbindung, Netzwerkeffekte durch Branchenclus­ter, leistungsfähige Zulieferer, Steuern, Subventionen sowie die Lagegunst zum Absatzgebiet hinsichtlich Betriebskosten, Transportkosten und Serviceniveau [VAHR05, S. 469]. Zusätz­lich wird die Bedeutung der einzelnen Faktoren auch vom Wirtschaftszweig beeinflusst. So sind im High-Tech Bereich möglicherweise das Lohnniveau und die Verfügbarkeit von Roh­stoffen weniger von Interesse und dafür die politische Stabilität, Rechtssicherheit und eine entsprechende Gesetzgebung umso mehr [GÜNT05, S. 70].

Sind die relevanten Faktoren gefunden, gilt es die jeweiligen Ausprägungen an den verschie­denen Orten zu ermitteln und, wenn möglich, auf einer Skala einzuordnen. Danach können anhand von Mindestwerten bzw. Anspruchsniveaus all diejenigen Orte, die diese Anforderun-

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Grafische Darstellung der Standortfaktoren

gen nicht erfüllen, ausgeschlossen werden. Auch dominierte Lösungen werden eliminiert, wenn sie im Vergleich zu einem anderen Standort nur schlechtere bzw. gleiche Werte aufwei­sen. Zu diesem Zweck bietet sich eine grafische Lösung, bei der die Faktoren auf der X-Achse und die Werte in Y-Richtung aufgetragen werden, an. Wie in Abbildung 1 zu sehen, würde Ort 1 aufgrund der Nichterfüllung des Anspruchsniveaus bezüglich des Preises bereits aus­scheiden und Ort 3 wird von Ort 2 dominiert und somit auch ausgeschlossen.

Um aus den verbleibenden Orten die beste Lösung zu finden, werden die einzelnen Faktoren gewichtet und somit eine Gesamtwertung erstellt, auf deren Basis dann die Standortentschei­dung gefällt werden kann.

2.2 Kostenminimale Lösung durch Modellbildung

Der beste Standort im Vergleich zu den übrigen ist derjenige, der alle bewertbaren und nicht- bewertbaren Anforderungen des Betriebes optimal erfüllt. Somit sind außer der Rentabilität auch die Unternehmensziele wichtige Kriterien. Dennoch stellen meist die Kosten den aus­ schlaggebenden Faktor dar, vor allem wenn die übrigen Ziele standortunabhängig oder die verbleibenden Standorte homogen genug sind, um diese Faktoren im Modell unberücksichtigt zu lassen [GIEN07, S. 341]. Somit lässt sich die Entscheidung in den meisten Ansätzen ledig­lich durch Berechnung der Kosten und ggf. der Erlöse fällen. Um die vorher erarbeiteten Standortfaktoren auch in die mathematischen Modelle einfließen lassen zu können, ist es möglich diese bei den Total Cost of Ownership eines Standorts zu berücksichtigen. Im Fol­genden sollen nun die am meisten verbreiteten mathematischen Modelle zur Standortfindung erläutert und auf ihren praktischen Nutzen untersucht werden.

2.2.1 Lineare Optimierung

Gemeinsamkeit aller Modelle ist, dass es lineare Optimierungsprobleme sind. Das bedeutet, trotz ihrer Unterschiede ist die Methode zur Lösungsfindung im Wesentlichen die gleiche. Zuerst müssen alle benötigten Größen bzw. Variablen spezifiziert werden. Anschließend wer­den eine Reihe linearer Gleichungen oder Ungleichungen als Nebenbedingungen aufgestellt. Im letzten Schritt wird die Zielfunktion aufgestellt, die üblicherweise entweder die Kosten oder den Gewinn beinhaltet. Diese Zielfunktion wird dann unter den bekannten Nebenbedin­gungen minimiert bzw. maximiert [NEUM04, S. 35]. Zur Lösung solcher Problemstellungen gibt es sowohl grafische als auch analytische Verfahren. Die einfachste Möglichkeit bieten in der Praxis Werkzeuge wie Microsoft Excel mit dem mitgelieferten „Solver“ Add-In, um ein solches standardisiertes Problem computergestützt zu lösen. Wie in Abbildung 2 ersichtlich, wird zuerst die Zelle angegeben, die die Zielfunktion und damit den Zielwert enthält. Danach ist auszuwählen, ob ein Minimum oder ein Maximum gesucht wird. Die veränderbaren Zellen beinhalten die Variablen und schließlich können beliebige Nebenbedingungen festgelegt wer­den. Zur Auswahl stehen Gleichungen, Ungleichungen, Ganzzahligkeit- und Binärbedingun­gen (die Variable darf nur den Wert 0 oder 1 annehmen).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2.2 Einstufiges Warehouse-Location-Problem

Das einstufige Warehouse-Location-Problem (WLP), auch als Standortproblem bezeichnet, eignet sich aufgrund seiner relativ geringen Komplexität gut als Einstieg in die Modellbil­dung. Es geht um die Frage, welche von den m potentiellen Produktionsorten eröffnet werden sollen, um die bekannten Nachfragemengen bj möglichst kostengünstig zu decken. Dabei ist, würde man alle Produktionsstätten realisieren, das Angebot weitaus höher als die Nachfrage. Durch die Errichtung eines Standorts entstehen Fixkosten in Höhe von F¡. Gesucht wird nach der minimalen Summe aus fixen und variablen Kosten zur Versorgung von bestimmten Ab­satzgebieten [VAHR05, S. 473]. In dieser Form handelt es sich um ein kapazitiertes WLP, da die einzelnen Anbieter nur eine beschränkte Kapazität ai besitzen. Die Kosten, die beim Transport einer Mengeneinheit vom Anbieter i zum Nachfrager j auftreten, werden mit Cj bezeichnet. Es ergibt sich somit die Struktur wie in Abbildung 3.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Struktur eines Warehouse-Location-Problems (in Anlehnung an [ARNO08, S. 97])

2.2.2.1 Mathematische Lösung

Mathematisch kann man das WLP als Lineares Optimierungsmodell darstellen. Es gibt m po­tentielle Anbieter, deren maximale Angebotsmengen ai seien. Demgegenüber stehen n ver­schiedene Nachfrager, die jeweils die Menge bj zugeteilt bekommen müssen. Die Errichtung eines Standorts wird durch die Binärvariable yi gekennzeichnet, wobei yi=l bedeutet, dass er errichtet wird und yi=0 dass dies nicht der Fall ist. Im ersten Fall fallen zusätzlich Fixkosten in Höhe von Fi an. Die Menge Xj ist diejenige, die vom Anbieter i zum Nachfrager j transpor­tiert wird, wobei die Kosten pro ME dafür Cj betragen.

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Details

Seiten
24
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640744794
ISBN (Buch)
9783640745289
Dateigröße
620 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v161083
Institution / Hochschule
Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Note
1,0
Schlagworte
Standortplanung Anwendungen Modelle Optimierung Layoutplanung Warehouse-Location

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