Simulationsstudie zur Analyse der Abhängigkeit zwischen Supply-Chain-Resilience und Lieferantenflexibilität

Inhaltsverzeichnis

Simulationsstudie zur Analyse der Abhängigkeit zwischen Supply-Chain-Resilience und Lieferantenflexibilität

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen der Supply Chain
2.1 Supply Chain Management
2.1.1 Definition der Supply Chain
2.1.2 Definition des Supply Chain Managements
2.1.3 Ziele und Aufgabenfelder des Supply Chain Managements
2.1.4 Bedeutung und Schwerpunkte des Supply Chain Managements
2.2 Supply Chain Risiken
2.2.1 Interne Risiken
2.2.2 Externe Risiken
2.3 Supply Chain Resilience
2.3.1 Definition der Supply Chain Resilience
2.3.2 Phasen der Supply Chain Resilience
2.3.3 Maßnahmen für eine hohe Supply Chain Resilience
2.4 Supply Chain Flexibility
2.4.1 Definition der Supply Chain Flexibility
2.4.2 Bestandsmanagement
2.4.3 Lieferantenmanagement

3 Grundlagen der Simulation
3.1 Allgemeines zur Modellierung und Simulation
3.2 Bedeutung der Simulation für das Supply Chain Management
3.3 Vorgehensmodell der Simulation
3.4 Grundlagen von Plant Simulation
3.5 Grundlagen der Validierung und Verifikation

4 Simulationsmodell
4.1 Aufgabendefinition
4.2 Szenarien
4.3 Konzeptmodell
4.3.1 Systemgrenzen
4.3.2 Annahmen
4.3.3 Eingabegrößen
4.3.4 Ausgabegrößen
4.4 Formales Modell
4.5 Ausführbares Modell

5 Ergebnisse
5.1 Analyse der Ausgabedaten
5.1.1 Analyse des Gesamtgewinns
5.1.2 Analyse des Servicegrades
5.1.3 Zusammengesetzte Analyse der Ausgabedaten
5.2 Validierung und Verifikation
5.3 Interpretation der Ausgabedaten

6 Zusammenfassung und Ausblick

7 Literaturverzeichnis

Anhang

Anhang A: „Init“

Anhang B: „Methode1“ und „Methode2“

Anhang C: „Vertrieb“

Anhang D: „Planung“

Anhang E: „EndSim“

Anhang F: „Reset“

Anhang G: „Tabelle_Ergebnisse“

Anhang H: t-Verteilung

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Drei Schwankungen in der Produktion

Abbildung 2: Neun Kombinationsmöglichkeiten der Schwankungen im Input und Output

Abbildung 3: Aufbau der Arbeit

Abbildung 4: Darstellung einer Supply Chain [Waters 2009, S. 9 ff.]

Abbildung 5: Resilience-Dreieck [Barroso et al. 2015, S. 20]

Abbildung 6: Vier Phasen der SC Resilience

Abbildung 7: Klassifizierung der vier Phasen der SC Resilience [Melnyk et al. 2014, S. 37]

Abbildung 8: Drei Arten von Lagern in der Supply Chain

Abbildung 9: Übersicht zum Simulationsmodell [Križanová et al. 2013, S. 100]

Abbildung 10: Vorgehensmodell der Simulation [Rabe et al. 2008, S. 5]

Abbildung 11: Arbeitsoberfläche in Plant Simulation

Abbildung 12: Aufgabendefinition

Abbildung 13: Systemgrenzen

Abbildung 14: Nachfrageschwankungen als Normalverteilung [vgl. Fahrmeir et al. 2007, S. 87 ff.]

Abbildung 15: Netzwerk im Simulationsmodell

Abbildung 16: "Tabelle_Ergebnisse" im Simulationsmodell

Abbildung 17: Verlauf der Servicegrade - 1., 10., 19. und 28. Szenario

Abbildung 18: Verlauf der Servicegrade - 2., 11., 20. und 29. Szenario

Abbildung 19: Verlauf der Servicegrade - 3., 12., 21. und 30. Szenario

Abbildung 20: Verlauf der Servicegrade - 4., 13., 22. und 31. Szenario

Abbildung 21: Verlauf der Servicegrade - 5., 14., 23. und 32. Szenario

Abbildung 22: Verlauf der Servicegrade - 6., 15., 24. und 33. Szenario

Abbildung 23: Verlauf der Servicegrade - 7., 16., 25. und 34. Szenario

Abbildung 24: Verlauf der Servicegrade - 8., 17., 26. und 35. Szenario

Abbildung 25: Verlauf der Servicegrade - 9., 18., 27. und 36. Szenario

Abbildung 26: Verläufe der Servicegrade in den 15 Simulationsläufen

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: 1.-9. Szenario ohne Lieferantenflexibilität

Tabelle 2: Annahmen zu den Werten im Simulationsmodell

Tabelle 3: Bearbeitungszeiten der Einzelstationen im Simulationsmodell

Tabelle 4: Gesamtgewinn und durchschnittlicher Servicegrad - Keine Lieferantenflexibilität

Tabelle 5: Gesamtgewinn und durchschnittlicher Servicegrad – Geringe Lieferantenflexibilität

Tabelle 6: Gesamtgewinn und durchschnittlicher Servicegrad – Mittlere Lieferantenflexibilität

Tabelle 7: Gesamtgewinn und durchschnittlicher Servicegrad – Hohe Lieferantenflexibilität

Tabelle 8: Prozentualen Änderungen des Gesamtgewinns und durchschnittlichen Servicegrades bei keiner Ausfalldauer des Hauptlieferanten

Tabelle 9: Prozentualen Änderungen des Gesamtgewinns und durchschnittlichen Servicegrades bei mittlerer Ausfalldauer des Hauptlieferanten

Tabelle 10: Prozentualen Änderungen des Gesamtgewinns und durchschnittlichen Servicegrades bei hoher Ausfalldauer des Hauptlieferanten

Tabelle 11: Durchschnittlicher Servicegrad und Gesamtgewinn aus den 15 Simulationsläufen

Achtung: Hier ist ein Abschnittswechsel eingefügt! Dieser Text ist verborgen

1 Einleitung

Im ersten Unterkapitel der Einleitung wird auf die Problemstellung eingegangen, mit der sich diese Arbeit befasst. Hierbei wird zunächst auf die zunehmende Bedeutung der Supply Chain (SC) eingegangen und danach werden die Hintergründe der abnehmenden Fertigungstiefe erläutert. Danach wird beschrieben, inwiefern durch diese Entwicklungen das Auftreten von Störereignissen begünstigt wird und welche negativen Auswirkungen diese Störereignisse auf die Unternehmen haben können. In diesem Zusammenhang wird auf die SC Resilience eingegangen, die die Verletzlichkeit der Unternehmen gegenüber diesen Störereignissen beschreibt. Zuletzt werden die Möglichkeiten zur Erhöhung der SC Flexibility genannt, mit deren Hilfe Unternehmen versuchen die SC Resilience zu erhöhen.

Im zweiten Unterkapitel wird die zu klärende Forschungsfrage erläutert. Dazu werden die Szenarien durchleuchtet, die in der Simulationsstudie zur Beantwortung der Forschungsfrage aufgestellt werden. Außerdem wird erläutert, welche Kennzahlen hierfür genutzt werden.

Im dritten Unterkapitel werden die thematischen Schwerpunkte der sechs Kapitel dieser Arbeit erläutert und es wird auch auf die thematischen Schwerpunkte der einzelnen Unterkapitel eingegangen. Dabei wird versucht die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Kapiteln und Unterkapiteln aufzudecken.

1.1 Problemstellung

Unternehmen sind in SC integriert und es gibt ständig Güter-, Informations- und Finanzflüsse zwischen diesen Unternehmen. Diese SC stehen in der letzten Zeit immer mehr im Fokus von wissenschaftlichen Publikationen. Ein wichtiger Grund hierfür ist die zunehmende Globalisierung und abnehmende Fertigungstiefe. Unternehmen haben sich aufgrund des zunehmenden Kosten- und Wettbewerbsdrucks immer mehr auf ihre Kernkompetenzen konzentriert und sahen sich gezwungen, unwirtschaftliche Abteilungen und Funktionen auszulagern. Außerdem gehen immer mehr Unternehmen Kooperationen mit ausländischen Unternehmen ein, um zum Beispiel neue Märkte zu erschließen. Aus diesen Gründen sind die Güter-, Informations- und Finanzflüsse in letzter Zeit stark gestiegen, weswegen die Bedeutung der SC auch gestiegen ist. Für die Unternehmen ist es somit von zentraler Wichtigkeit, dass die SC in einer effektiven und effizienten Weise funktioniert. [vgl. Bao 2009, S. 1; Klug 2010, S. 43 f.; Walters 2007, S. 7]

Wegen diesen gestiegenen Güter-, Informations- und Finanzflüssen und der zunehmenden Globalisierung ist zudem die Komplexität gestiegen und die Unternehmen sind verletzlicher gegenüber unvorhergesehener Ereignisse geworden. Globalisierung bedeutet, dass die geographische Ausdehnung grenzüberschreitender Interaktionen zunimmt, sodass ein weltweites Wertschöpfungsnetzwerk aus Zulieferern, Kunden, Logistikdienstleistern und strategischen Partner aufgebaut wird. Wenn es bei einem entfernt gelegenen Zulieferer oder auf dem Transportweg zu einem Störereignis kommt, so kann es zu umfassenden negativen Auswirkungen beim beschaffenden Unternehmen kommen. Ein solches Ereignis ist zum Beispiel der Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull in Island im Jahr 2010, wodurch viele Flüge ausfallen mussten oder die Probleme beim Kernkraftwerk in Fukushima im Jahr 2011, wodurch viele japanische Zulieferer wochenlang keine Güter in andere Länder schicken konnten. Aufgrund der geographischen Ausdehnung ist die Gefahr gestiegen, dass ein Unternehmen von einem solchen Lieferantenausfall betroffen wird. Es muss sich bei einem Störereignis nicht immer um eine Naturkatastrophe handeln. So kann es bei einem beschaffenden Unternehmen ebenfalls zu negativen Auswirkungen kommen, wenn es in einem anderen Land politische Unruhen gibt oder die Belegschaft streikt. Weil diese Risiken zum einen komplex und zum anderen variantenreich sind, ist das Auftreten eines Störereignisses sehr schwer vorherzusagen. [vgl. Göpfert/Braun/Schulz 2013, S. 11; Kessler 2009, S. 35; Göpfert 2005, S. 206]

Diese gestiegene Verletzlichkeit von Unternehmen gegenüber Störereignissen macht es notwendig, dass Unternehmen eine Widerstandsfähigkeit dagegen entwickeln. Diese Widerstandsfähigkeit wird in dieser Arbeit SC Resilience genannt und diese setzt sich aus zwei Komponenten zusammen. Zum einen ist die Höhe der Betroffenheit des Unternehmens von einer Störung und zum anderen die Länge des Erholungszeitraums relevant:

- Bei einer geringen SC Resilience ist die Betroffenheit eines Unternehmens von einem Lieferantenausfall sehr groß und im schlimmsten Fall kann aus diesem Grund die Produktion wochenlang stillstehen.

- Bei einer hohen SC Resilience kann ein Unternehmen den Ausfall eines Lieferanten gut kompensieren, sodass in diesem Fall der Erholungszeitraum kürzer und die Höhe der negativen Auswirkungen niedriger ist.

Aufgrund des zunehmenden Kosten- und Wettbewerbsdrucks und der Sättigung der Märkte sind Unternehmen gezwungen, eine hohe Verletzlichkeit zu verhindern. Wenn ein Unternehmen zum Beispiel durch den Ausfall eines Lieferanten seine Aufträge gar nicht oder nur verspätet erfüllen kann, so sinkt die Kundenzufriedenheit. Bei dem hohen Wettbewerbsdruck ist die Wahrscheinlichkeit dann hoch, dass Kunden an die Konkurrenten verloren werden. Außerdem kann es dadurch zu einem finanziellen Engpass kommen, weil Unternehmen Fixkosten, wie zum Beispiel Raum- oder Personalkosten, haben und bei sinkenden Einnahmen diese eventuell nicht mehr decken können. [vgl. Göpfert/Braun/Schulz 2013, S. 11-12; Diez/Reindl 2005, S. 106f.]

Um die Verletzlichkeit gering und somit die SC Resilience hoch zu halten, müssen Unternehmen ihre SC Flexibility erhöhen. Dies können Unternehmen zum Beispiel durch Puffer, Lokalisierung, Beschaffung von mehreren verschiedenen Lieferanten oder Flexibilisierung der Lieferantenverträge erreichen [vgl. Werner 2010, S. 204; Duclos et al. 2003, S. 450]:

- Puffer: Da die Transportdistanzen groß und somit die Wiederbeschaffungszeiten lang geworden sind, bauen viele Unternehmen Puffer auf. Diese haben aber die Nachteile, dass es zu Lagerkosten und zur Kapitalbindung kommt und die Unternehmen nicht mehr gut auf Änderungen der Kundenwünsche reagieren können. Deswegen wird zunehmend der Ansatz des Lean Management durchgesetzt, in dessen Rahmen die Bestände gesenkt werden.

- Lokalisierung: Durch die Lokalisierung sollen die Transportdistanzen und somit auch die Wiederbeschaffungszeiten gesenkt werden. Die Nachteile sind, dass nicht immer alle Güter bei den lokalen Zulieferern erhältlich sind und diese meistens teurer sind als bei den Zulieferern aus anderen Ländern.

- Erhöhung der Lieferantenflexibilität: Aufgrund der oben beschriebenen Nachteile setzt sich immer mehr die Erhöhung der Lieferantenflexibilität zur Erhöhung der SC Resilience durch. Dies kann durch die Erhöhung der Anzahl der Lieferanten oder die Flexibilisierung der Lieferantenverträge erreicht werden.

1.2 Zielsetzung

Wie im vorherigen Unterkapitel bereits beschrieben wurde, sind Unternehmen immer mehr von Störereignissen betroffen und müssen eine hohe SC Flexibility aufweisen, um eine hohe SC Resilience erreichen zu können. In dieser Arbeit werden zwei Möglichkeiten zur Erreichung einer hohen SC Flexibility betrachtet, und zwar die Beschaffung bei mehreren verschiedenen Lieferanten und die Flexibilisierung der Lieferantenverträge. Diese beiden Möglichkeiten sind mit Zusatzkosten verbunden, wodurch es notwendig ist, ein Kompromiss zwischen einer hohen SC Flexibility und den Zusatzkosten zu finden. Diese Zusatzkosten können folgendermaßen beschrieben werden:

- Mehrere verschiedene Lieferanten: Wenn es mehrere verschiedene Lieferanten für ein Teil gibt, dann steigen die Stückkosten. Der Grund hierfür ist, dass durch die Aufteilung der Bestellmengen auf mehrere Lieferanten die Bestellmengen pro Lieferant sinken. Dadurch können zum Beispiel Mengenrabatte wegfallen.

- Flexible Lieferantenverträge: Bei flexiblen Lieferantenverträgen muss der Lieferant Kapazitäten bereithalten, weil der Abnehmer nicht immer eine konstante Menge bestellt. Der Lieferant erlaubt es dem Abnehmer, dass dieser kurzfristig auch höhere Mengen bestellen kann. Für diese Bereithaltung von Kapazitäten verlangt der Lieferant höhere Preise, wodurch die Stückkosten für den Abnehmer wiederum steigen.

Wegen diesen Zusatzkosten kann also nicht die maximale SC Flexibility angestrebt werden. Wie bereits beschrieben wurde, muss ein optimaler Kompromiss für die Höhe der SC Flexibility gefunden werden. Dieser optimale Kompromiss ist abhängig von den folgenden drei Schwankungen, die in der Produktion innerhalb eines Unternehmens anzutreffen sind.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Drei Schwankungen in der Produktion

Es werden in dieser Arbeit also nur die Schwankungen im Input und Output berücksichtigt. Es könnte für die Produktion auch eine Ausfallrate bestimmt und variiert werden, um ihre Auswirkungen auf die SC Resilience ebenfalls zu erforschen. In dieser Arbeit wird diese Ausfallrate jedoch nicht berücksichtigt, weil bei drei Ausprägungen (keine, mittlere und hohe Ausfallrate) die Anzahl der Szenarien von 36 auf 108 steigen würde. Dies würde den Rahmen dieser Arbeit sprengen. Für die berücksichtigten Schwankungen im Input und Output gibt es ebenfalls jeweils drei Ausprägungen. Dadurch kommt es zu neun Kombinationsmöglichkeiten, wie der folgenden Tabelle entnommen werden kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Neun Kombinationsmöglichkeiten der Schwankungen im Input und Output

Diese neun Kombinationsmöglichkeiten werden zudem mit den möglichen Ausprägungen der Lieferantenflexibilität kombiniert. Für die Lieferantenflexibilität werden vier Ausprägungen definiert, sodass es in der Simulationsstudie dieser Arbeit insgesamt 36 Szenarien gibt:

Keine Lieferantenflexibilität:

Kein alternativer Lieferant (1-9. Szenario)

Geringe Lieferantenflexibilität:

Ein alternativer Lieferant ohne flexible Lieferantenverträge (10-18. Szenario)

Mittlere Lieferantenflexibilität:

Ein alternativer Lieferant mit mittelflexiblen Lieferantenverträgen (19-27. Szenario)

Hohe Lieferantenflexibilität:

Ein alternativer Lieferant mit hochflexiblen Lieferantenverträgen (28-36. Szenario)

Abhängig vom jeweiligen Szenario kann es sein, dass der Hauptlieferant für einen längeren oder kürzeren Zeitraum ausfällt. Außerdem kann es abhängig vom jeweiligen Szenario sein, dass es größere oder niedrigere Nachfrageschwankungen gibt. Dieser Umstand führt zur folgenden Forschungsfrage, deren Beantwortung das Ziel dieser Arbeit ist:

Was ist der optimale Flexibilitätsgrad im Lieferantenmanagement für jede

der neun Kombinationsmöglichkeiten der Schwankungen im Input und Output?

Es wird für die vier Ausprägungen der Lieferantenflexibilität jeweils eine Matrix geben, wie sie in Abbildung 2 dargestellt ist. Anhand der Simulationsergebnisse, die in diese Matrizen eingetragen werden, kann der optimale Flexibilitätsgrad für jede der neun Kombinationsmöglichkeiten identifiziert werden. Kennzahlen zur Identifizierung der optimalen Flexibilitätsgrade sind:

- Gewinn: Der Gewinn ist abhängig von den Einnahmen, Lieferkosten, Produktionskosten und Opportunitätskosten für zu spät gelieferte Produkte.
- Durchschnittlicher Servicegrad: Der durchschnittliche Servicegrad ist abhängig von der rechtzeitig erfüllten Nachfrage im Verhältnis zur gesamten erfüllten Nachfrage.
- Erholungszeitraum des Servicegrades: Nach einer Störung nimmt der Servicegrad im Allgemeinen ab. Der Erholungszeitraum des Servicegrades gibt den Zeitraum an, in dem der ursprüngliche Servicegrad wiedererlangt wird.

Um diese Forschungsfrage zu beantworten, wird eine Simulationsstudie durchgeführt mit der ereignisdiskreten Simulationssoftware Plant Simulation. Eine Simulation bietet sich an, um komplexe reale Systeme abzubilden und sie ist in der letzten Zeit mit den immer leistungsfähiger werdenden Computern zu einem wichtigen Instrument im SCM geworden. [vgl. Almeder et al. 2009, S. 95 ff.; Banks 2014, S. 2]

Wie dies in der Simulationsstudie umgesetzt wird und welche Annahmen dabei getroffen werden, kann dem vierten Kapitel entnommen werden. Die Forschungsfrage wird dann im fünften Kapitel beantwortet durch die Analyse und Interpretation der Ausgabedaten. Die genauere Vorgehensweise kann dem nächsten Unterkapitel entnommen werden.

1.3 Aufbau der Arbeit

Nachdem die Problemstellung und Zielsetzung in den vorherigen Unterkapiteln erläutert wurde, wird in diesem Unterkapitel der Aufbau der Arbeit dargestellt. Damit wird die Einleitung in die Arbeit abgeschlossen und es wird im zweiten und dritten Kapitel mit dem Grundlagenteil zur SC bzw. Simulation fortgefahren.

Entsprechend der Zielsetzung dieser Arbeit aus dem vorherigen Unterkapitel werden in Unterkapitel 2.1 zuerst die Grundlagen des SCM beschrieben. Dann wird in Unterkapitel 2.2 näher erläutert, um welche Risiken es sich handelt, die eine hohe SC Flexibility notwendig machen. Zum Schluss wird in Unterkapitel 2.3 und Unterkapitel 2.4 auf die beiden Begriffe der SC Resilience und SC Flexibility eingegangen, die für diese Arbeit von zentraler Bedeutung sind. Bei der SC Resilience wird vor allem das Resilience-Dreieck beschrieben. Bei der SC Flexibility werden unter anderem die Möglichkeiten erläutert, wie Unternehmen eine hohe Flexibilität in den Lieferantenverträgen erreichen können.

Bei den Grundlagen der Simulation werden zuerst in Unterkapitel 3.1 allgemeine Informationen zur Modellierung und Simulation gegeben. Hierbei wird zum Beispiel beschrieben, zu welchem Zweck die Simulation angewandt wird und welche Arten von Simulationen es gibt. Danach wird in Unterkapitel 3.2 die Bedeutung der Simulation für das SCM und in Unterkapitel 3.3 das Vorgehensmodell der Simulation erläutert. Da in dieser Arbeit die Simulation mithilfe von Plant Simulation durchgeführt wird, wird in Unterkapitel 3.4 auf diese Software kurz eingegangen. Das dritte Unterkapitel wird mit den Grundlagen zur Validierung und Verifikation in Unterkapitel 3.5 abgeschlossen.

Auf diese beiden Kapitel zu den Grundlagen der SC bzw. Simulation folgt im vierten Kapitel die Beschreibung des entwickelten Simulationsmodells. Hierbei werden zuerst in Unterkapitel 4.1 die Aufgaben des Simulationsmodells eingegrenzt. In Unterkapitel 4.2 werden dann die 36 Szenarien beschrieben, die sich aus der Kombination der Ausfalldauer des Hauptlieferanten, der Nachfrageschwankungen und der Lieferantenflexibilität ergeben (vgl. Unterkapitel 1.2). In Unterkapitel 4.3 wird die Aufgabendefinition mithilfe des Konzeptmodells spezifiziert. Diese Spezifikation wird in Unterkapitel 4.4 mit dem formalen Modell fortgeführt. Zum Schluss wird in Unterkapitel 4.5 erläutert, wie das formale Modell in Plant Simulation umgesetzt wird. In diesen Unterkapiteln wird unter anderem auf die Annahmen, die zur Komplexitätsreduktion getroffen wurden, und auf die Dimensionierung der Eingabedaten eingegangen.

Die gewonnenen Simulationsergebnisse werden durch die Analyse in Unterkapitel 5.1, Validierung und Verifikation in Unterkapitel 5.2 und Interpretation in Unterkapitel 5.3 aufbereitet.

Im sechsten Kapitel wird zum Schluss noch eine Zusammenfassung und der Ausblick wiedergegeben.

Der oben beschriebene Aufbau der Arbeit kann mit der folgenden Abbildung zusammengefasst werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen der Supply Chain

Im ersten Unterkapitel der Grundlagen der SC werden die Begrifflichkeiten zur SC und zum SCM durchleuchtet. Beim SCM werden zudem die Ziele und drei Aufgabenfelder näher erläutert. Danach wird darauf eingegangen, wieso die Bedeutung des SCM in der letzten Zeit gestiegen ist und wie sich die thematischen Schwerpunkte des SCM im historischen Rückblick geändert haben.

Der Schwerpunkt des zweiten Unterkapitels sind die Risiken, die es in einer SC geben kann. Zunächst wird eine allgemeine Definition der SC Risiken gegeben und dann wird auf ihre gestiegene Bedeutung eingegangen. Danach werden die Risiken in interne und externe Risiken unterteilt. Der Fokus in dieser Arbeit liegt auf externe Risiken und deswegen wird auch in diesem Unterkapitel der Schwerpunkt auf die externen Risiken gelegt. Diese werden in fünf weitere Kategorien unterteilt, die näher erläutert werden.

Das dritte Unterkapitel handelt von der SC Resilience, denn in der Simulationsstudie werden die Auswirkungen eines Lieferantenausfalls und der Nachfrageschwankungen auf die SC Resilience bestimmt. Aus diesem Grund wird in diesem Unterkapitel zunächst der Begriff SC Resilience beschrieben und von den anderen Begriffen in diesem Zusammenhang abgegrenzt. Dabei werden für ein besseres Verständnis das Resilience-Dreieck und darauf aufbauend die vier Phasen der SC Resilience erläutert. Zum Schluss werden die allgemeinen Maßnahmen durchleuchtet, die für die Erhöhung der SC Resilience genutzt werden. Dabei wird durchleuchtet, welche Rollen das Risikomanagement und die Beschaffung im Lieferantenmanagement spielen.

Zuletzt wird im vierten Unterkapitel die SC Flexibility erläutert. Dabei wird zunächst auf die Definition der SC Flexibility eingegangen und eine Abgrenzung zur Produktionsflexibilität vorgenommen. Danach werden die beiden übergeordneten Möglichkeiten zur Erhöhung der SC Flexibility angesprochen, nämlich das Bestands- und das Lieferantenmanagement. Beim Bestandsmanagement wird beschrieben, inwiefern Puffer in der Simulationsstudie eine Rolle spielen und wieso deren Einfluss auf die SC Resilience in dieser Arbeit nicht untersucht wird. Danach werden die Möglichkeiten des Lieferantenmanagements zur Erhöhung der SC Resilience näher erläutert, da sie in der Simulationsstudie eine wichtige Rolle spielen.

2.1 Supply Chain Management

In diesem Kapitel werden die Begriffe SCM und SC definiert, um eine begriffliche Basis für die Verwendung dieser Begriffe während der Simulationsstudie zu haben. Bei der SC wird der Fokus darauf gelegt, was eine SC ausmacht und welche Akteure daran beteiligt sind. Bei der Definition des SCM wird auf die Problematik eingegangen, dass es keine einheitliche Festlegung darüber gibt, was unter SCM verstanden werde kann. Danach werden die fünf Zielkategorien und drei Aufgabenfelder des SCM erläutert. Am Ende werden die aktuellen Trends beschrieben, die zur steigenden Bedeutung des SCM für die Unternehmen geführt haben. Außerdem wird erläutert, wie wirtschaftliche und technologische Trends die Schwerpunkte des SCM im Laufe der Zeit geändert haben.

2.1.1 Definition der Supply Chain

Eine SC ist eine Versorgungskette aus Akteuren, die durch Informations- und Güterflüsse miteinander verbunden sind. Diese Versorgungskette dient dazu, eine bestehende Nachfrage zu stillen. Zu der SC werden alle Akteure gezählt, die in den Prozess der Herstellung und den Transport von Produkten entlang der Versorgungskette von den Zulieferern bis zum Endkunden involviert sind [vgl. Stevens 1989, S. 3]. Nach Chopra/Meindl handelt es sich dabei um die Zulieferer, Hersteller, Distributoren, Händler und Endkunden [Chopra/Meindl 2012, S. 15]. Diese Akteure werden in einer SC nicht isoliert betrachtet. Stattdessen steht das gesamte Netzwerk im Fokus, denn das Ziel der SC ist die unternehmensübergreifende Koordination der Wertschöpfungskette [vgl. Corsten/Gössinger 2008, S. 94 ff.]. Dabei ist der Endkunde ein wichtiger Bestandteil der SC, weil die Kundenorientierung ein zentrales Ziel der SC sein muss. In der Wertschöpfungskette muss für den Kunden stets ein Mehrwert erzeugt werden [vgl. Mentzer et al. 2001, S. 4]. Die SC besteht aus einer vertikalen und horizontalen Dimension:

- Die horizontale Dimension sagt aus, dass es in einer SC zum Beispiel mehrere Zulieferer oder Distributoren geben kann. Deswegen wird auch oft von Netzwerken gesprochen, weil Versorgungskette bzw. Wertschöpfungskette begrifflich nicht die komplexen Beziehungen zwischen den Akteuren widerspiegelt. [vgl. Arnold et al. 2008, S. 459; Chandra/Grabis 2007, S. 104]

- Die vertikale Dimension besagt, dass es für alle Akteure vorgeschaltete und nachgeschaltete Akteure gibt. So ist der Hersteller für den Zulieferer ein Kunde. Der Zulieferer ist jedoch für seine eigenen Zulieferer ebenfalls ein Kunde. [vgl. La Londe/Masters 1994, S. 35 ff.]

Im Folgenden ist eine beispielhafte SC mit den verschiedenen Stufen und Beziehungen zwischen den Akteuren dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Darstellung einer Supply Chain [Waters 2009, S. 9 ff.]

2.1.2 Definition des Supply Chain Managements

Für die Definition des SCM gibt es keine einheitliche wissenschaftliche Festlegung [vgl. Busch/Dangelmaier 2004, S. 5]. Nach Corsten/Gössinger beruht dieses Problem auf der Tatsache, dass das SCM aus einer Notwendigkeit in der unternehmerischen Praxis entstanden ist [Corsten/Gössinger 2008, S. 108]. Nach Werner ist die zentrale Aufgabe des SCM die Integration der Unternehmensaktivitäten und die Sicherung und Verbesserung der Informations- und Güterflüsse zwischen den Unternehmen [Werner 2010, S. 5 f.]. Nach Scholz-Reiter/Jakobza ist das SCM „(…) die unternehmensübergreifende Koordination der Material-und Informationsflüsse über den gesamten Wertschöpfungsprozess von der Rohstoffgewinnung über die einzelnen Veredelungsstufen bis hin zum Endkunden mit dem Ziel, den Gesamtprozess sowohl zeit- als auch kostenoptimal zu gestalten“ [Scholz-Reiter/Jakobza 1999, S. 8].

2.1.3 Ziele und Aufgabenfelder des Supply Chain Managements

Da die Definition des SCM so vielseitig ist, weichen auch die Ziele je nach Definition voneinander ab. Nach Göpfert ist es das Kernziel des SCM, unternehmensübergreifende Erfolgspotenziale zu erschließen [Göpfert 2004, S. 33]. Hiervon ausgehend lassen sich die folgenden fünf Zielkategorien identifizieren [Göpfert/Braun/Schulz 2013, 45]:

- Steigerung des Endkundennutzens,
- Realisierung von Kostenvorteilen,
- Realisierung von Zeitvorteilen,
- Realisierung von Qualitätsvorteilen und
- Realisierung von Flexibilitätsvorteilen.

Außerdem können drei Aufgabenfelder des SCM unterschieden werden [Göpfert/Braun/Schulz 2013, 46 f.]:

- SC Configuration: Hierbei werden die Planungsaufgaben des SCM auf der strategischen Ebene zusammengefasst [vgl. Konrad 2005, S. 98f.]. Diese langfristig ausgerichteten Aufgaben umfassen zum Beispiel die Bestimmung des Material-, Produktions- und Absatzprogramms, Standortauswahl, Bestimmung der Distributionsstruktur und Festlegung der Kooperation mit den Lieferanten [vgl. Beckmann 1999, S. 168; Goetschalckx/Fleischmann 2005, S. 117]. Es ist noch zu erwähnen, dass dieses Aufgabenfeld einen „… nachhaltigen Einfluss auf die Planungsqualität der untergeordneten Planungsebenen und somit auf den Erfolg der Supply Chain ausübt“ [Corsten/Gössinger 2008, S. 165].

- SC Planning: Dieses mittelfristig ausgelegte Aufgabenfeld ist das Bindeglied zwischen der strategischen und operativen Ebene [vgl. Konrad 2005, S. 100]. Dabei wird aus den Vorgaben der strategischen Ebene ein Masterplan erarbeitet, in dem die Datengrundlage für die Materialbedarfs-, Produktions- und Distributionsplanung festgehalten wird. Somit lassen sich zum Beispiel aus dem Produktionsprogramm der übergeordneten Ebene zusammen mit der Absatzprognose die Planbedarfe ableiten. Diese sind der Grundbaustein für die Berechnung der Grobauslastung und Personaleinsatzplanung [vgl. Konrad 2005, S. 101 f.].

- SC Execution: Die Hauptaufgabe dieses kurzfristig ausgelegten Aufgabenfeldes ist die Überwachung der operativen Beschaffungs-, Produktions- und Distributionsprozesse entsprechend der Planungsvorgaben aus den übergeordneten Ebenen. Außerdem sind die Auftragsabwicklung und das Änderungsmanagement im Rahmen des Product-Life-Cycle-Management typische Aufgaben aus diesem Aufgabenfeld [vgl. Konrad 2005, S. 103 f.].

2.1.4 Bedeutung und Schwerpunkte des Supply Chain Managements

Die Unternehmen haben in den letzten Jahren ihren Fokus immer mehr auf das SCM gelegt, um in der dynamischen und globalisierten Wirtschaft dem hohen Wettbewerbsdruck weiterhin wettbewerbsfähig bleiben zu können [vgl. Mentzer et al. 2001, S. 2; Ellram 1991, S. 21].

Das zentrale Ziel hinter der Massenproduktion, die Henry Ford einführte, was die Kostenreduktion. Durch neue Ansätze aus Japan, allem voran von Deming und Juran, setzte sich die Qualität als ein zweites anzustrebendes zentrales Ziel durch. Aufgrund der neuen Trends in den letzten Jahren wurde die Flexibilität das dritte zentrale Ziel. Dabei handelt es sich zum Beispiel nach Alicke um

- die abnehmende Fertigungstiefe durch Outsourcing,
- zunehmende Vernetzung durch Multi- und Global-Sourcing,
- modulare Herstellung der Produkte an weltweit verteilten Standorten
- und Herausbildung eines Käufermarktes [Alicke 2005, S. 3 f.].

Flexibilität bezieht sich dabei nicht nur darauf, dass die Unternehmen viele verschiedene Varianten anbieten und dass die Produktlebenszyklen kürzer geworden sind, sondern auch auf die Flexibilität in der SC. Die SC muss so gestaltet werden, dass die Unternehmen schnell auf technologische, politische oder wirtschaftliche Änderungen reagieren können. Aus diesem Grund ist es für Unternehmen wichtig einen Fokus auf das SCM zu legen, um zum Beispiel durch eine hohe Liefertreue auch unter den turbulenten Rahmenbedingungen eine hohe Kundenzufriedenheit zu erreichen. Außerdem unterstützt das SCM die Unternehmen bei der Reduzierung der Bestände und somit auch der Reduzierung der Lagerkosten. Wichtige Methoden hierbei sind das Lean Management und das Just-in-Time Prinzip. Ein weiterer wichtiger Vorteil des SCM ist die Eindämmung des Bullwhip-Effekts. Wegen dieses Effekts verstärken sich Nachfrageschwankungen je weiter es in der SC in die Richtung der Zulieferer geht. Unternehmen müssen diesen Effekt mithilfe der Methoden des SCM eindämmen, weil es ansonsten zur Überproduktion bzw. zu Überbeständen kommen kann. [vgl. Duclos et al. 2003, S. 447; William et al. 2007, S. 349; Hoek et al. 2001, S. 132 f.]

Alicke hat die große Bedeutung, die die Flexibilität heutzutage im SCM spielt, mit folgenden Worten erläutert: „Heute entscheidet die Reaktionsfähigkeit und Flexibilität der Supply Chain über den Erfolg und Misserfolg eines Produktes“ [Alicke 2005, S. 3 f.].

2.2 Supply Chain Risiken

Im vorherigen Unterkapitel wurde auf die Definition, Ziele, Aufgabenfelder und steigende Bedeutung des SCM eingegangen. In diesem Unterkapitel werden die SC Risiken erläutert, gegen die das SCM Maßnahmen ergreifen muss. Ansonsten kann es aufgrund der SC Risiken zu erheblichen negativen Auswirkungen auf die Funktionsweise der SC kommen. Es gibt viele verschiedene Risiken in einer SC, wie diesem Unterkapitel entnommen werden kann. Der Schwerpunkt wird hier jedoch auf die Risiken in der Beschaffung gelegt. Der Grund hierfür ist, dass im Simulationsmodell dieser Arbeit ein vorübergehender Ausfall beim Hauptlieferanten zustande kommt. In Kombination mit der SC Flexibility werden die Auswirkungen dieses Ausfalls auf die SC Resilience untersucht.

Risiken sind im Allgemeinen Ereignisse, die vorher zwar eingegrenzt und mit Eintrittswahrscheinlichkeiten bewertet werden können, deren Eintritt aber in der Praxis nicht genau vorhergesagt werden kann. Außerdem können auch mithilfe der besten Methoden nicht alle Risiken identifiziert werden, sodass es immer eine Unsicherheit in der SC gibt. Diese Ereignisse führen dazu, dass die geplanten Prozesse gestört oder sogar vollständig unterbrochen werden. Ein solches Ereignis kann zum Beispiel der Ausfall einer Maschine, ein Unfall auf dem Transportweg oder der Brand in einem Lagerhaus sein. [vgl. Waters 2007, S. 1]

Nach Zsidisin ist ein Risiko ein potenzielles Störereignis in einer SC, das zum Ausfall eines individuellen Zulieferers führt oder den Transport der Güter einschränkt. Dies führt dazu, dass die Erfüllung der Nachfrage durch das betroffene Unternehmen ebenfalls eingeschränkt wird. [Zsidisin 2003, S. 14 f.]

Abhängig von den Risiken, denen ein Unternehmen ausgesetzt ist, verändert sich dessen Verletzlichkeit. Da in den letzten Jahren die Risiken zugenommen haben, ist auch die Verletzlichkeit der Unternehmen gestiegen. Deswegen ist es immer wichtiger geworden, Maßnahmen gegen diese Risiken zu ergreifen. Die Risiken haben zugenommen, weil die internationale Verflechtung der Unternehmen aufgrund der Globalisierung gestiegen ist. Unternehmen haben in entfernten Ländern Produktionsstandorte aufgebaut oder haben Zulieferer aus entfernten Ländern. Wenn zum Beispiel in Ostasien eine Naturkatastrophe oder Wirtschaftskrise passiert, so sind davon auch viele Unternehmen in Europa oder Amerika betroffen. Jedoch sind nicht nur die direkten Abnehmer, sondern auch deren Abnehmer und deren Abnehmer betroffen. Vor allem Naturkatastrophen sind in diesem Zusammenhang eine große Gefahr für die Unternehmen, weil sie ohne Vorwarnung passieren und die Produktionskapazitäten der betroffenen Unternehmen erheblich senken können [vgl. Miller 1991, S. 311 ff.; Handfield 1994, S. 40 ff.]. Da die Unternehmen sich wegen des Wettbewerbs- und Kostendrucks immer mehr auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren und immer mehr Outsourcing betreiben, ist die gegenseitige Abhängigkeit der Unternehmen sehr groß geworden. Dies führt dazu, dass beim Ausfall eines Lieferanten die kompletten Produktionen mehrerer Unternehmen in der SC stillstehen können. [vgl. Tang 2006, S. 452; Manners-Bell 2014, S. 1 ff.]

In den folgenden Unterkapiteln werden diese Risiken in interne und externe Risiken unterteilt.

2.2.1 Interne Risiken

Interne Risiken können verschiedene Ausprägungen haben, wie zum Beispiel das Versagen der Technik oder menschliche Fehler. Die Auswirkungen solcher Risiken können bis zu einem gewissen Grad unter Kontrolle gehalten werden, weil sie sich im Einflussbereich der Unternehmen befinden. So haben Unternehmen in den letzten Jahren viel Anstrengung in die Senkung dieser Risiken gesteckt. Diesbezüglich wurden in vielen Unternehmen zum Beispiel Methoden, wie Six Sigma, Total Quality Management oder Lean Management umgesetzt. Diese dienen dazu, eine hohe Qualität in den Prozessen sicherzustellen, um die internen Risiken zu senken. Durch solche Maßnahmen wurde die Verschwendung, zum Beispiel die Ausschussmenge, in den Unternehmen gesenkt und somit auch die Kosten reduziert. Jedoch können die internen Risiken nicht komplett ausgeschaltet werden und es besteht stets eine Verletzlichkeit gegenüber internen Störereignissen. Wie in Unterkapitel 1.2 ersichtlich ist, gibt es Schwankungen im Input, Throughput und Output. Die internen Risiken sind die Ursachen für die Schwankungen im Throughput, also für die Schwankungen in der Produktion. Weil es den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, ist dieser Aspekt für diese Simulationsstudie nicht relevant. [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 10; Tang/Tomlin 2008, S. 13]

2.2.2 Externe Risiken

Die in dieser Arbeit relevanten externen Risiken sind für die Schwankungen im Input und Output der modellierten SC verantwortlich. Diese Risiken treten außerhalb des Unternehmens auf und sind somit, im Gegensatz zu den internen Risiken, nicht vom Unternehmen kontrollierbar. Für das Unternehmen ist es lediglich möglich die Auswirkungen dieser Risiken durch entsprechende Maßnahmen einzudämmen. [vgl. Waters 2007, S. 7 f.; Trkman/McCCormack 2009, S. 249]

Im Folgenden werden die externen Risiken nach Christopher/Peck und Manners-Bell vorgestellt [Christopher/Peck 2004, S. 4 ff.; Manners-Bell 2014, S. 5 f.]:

- Nachfragerisiken: Unternehmen stellen ein Produktmix auf und produzieren Produkte in bestimmten Mengen entsprechend der Prognosen. Es gibt im Normalfall stets eine Unsicherheit, ob die aufgestellten Produktvarianten und produzierten Mengen auch wirklich abgesetzt werden können. [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 11; Tang/Tomlin 2008, S. 13]
- Supply Risiken: Es gibt Unsicherheiten bezüglich der Stückpreise der eingekauften Güter aufgrund der Preisflukationen bei den Rohstoffen und aufgrund von Wechselkursschwankungen. Außerdem gibt es Risiken durch vertraglich geregelte Verbindlichkeiten, denn es kann zu großen Strafkosten kommen, wenn diese nicht eingehalten werden können. [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 11; Tang/Tomlin 2009, S. 157]
- Umweltbezogene Risiken: Es wird zwischen Pandemien, der Klimaerwärmung und Naturkatastrophen, wie zum Beispiel Erdbeben, Überflutungen, Vulkanausbrüche und Unwetter unterschieden. Diese schränken die Leistungsfähigkeit des betroffenen Unternehmens sehr ein, wovon die Zulieferer und Kunden auch betroffen werden. Die Zulieferer können betroffen werden, weil ihre Kunden die Bestellungen senken können. Die Kunden werden betroffen, wenn sie ihre bestellten Güter ohne Vorwarnung nicht erhalten, sodass auch ihre Produktion stillstehen muss. [vgl. Manners-Bell 2014, S. 22 f.; Abe/Ye 2013, S. 579]
- Wirtschaftliche Risiken: Die externen Risiken umfassen auch Wirtschaftskrisen, weil aufgrund einer Wirtschaftskrise die Nachfrage erheblich sinken kann. Außerdem umfassen sie den großen Anstieg des Ölpreises in kurzer Zeit, sodass die Transportkosten abrupt steigen. Zudem können auch politische Ereignisse, wie der geplante Austritt Großbritanniens aus der EU, zu dieser Kategorie gezählt werden. [vgl. Manners-Bell 2014, S. 109 f.]
- Sicherheitsrisiken: Zu dieser Kategorien gehören geopolitische Anspannungen zwischen Staaten, wie zum Beispiel zwischen Nord- und Südkorea oder Ukraine und Russland. Außerdem zählen zu dieser Kategorie Bürgerkriege, wie zum Beispiel in Syrien. Piraterie kann auch dieser Kategorie zugeordnet werden, wie zum Beispiel an der Ostküste Afrikas. Diese Ereignisse können den Gütertransport gefährden und deswegen handelt es sich dabei um nicht zu vernachlässigende externe Risiken. [vgl. Manners-Bell 2014, S. 27 f.; Coughlin 2012, S. 4 f.]

2.3 Supply Chain Resilience

Die beschriebenen Risiken aus dem vorherigen Unterkapitel wirken sich negativ auf ein Unternehmen aus und die SC Resilience beschreibt im Allgemeinen, wie groß diese Auswirkungen sind. Zunächst wird in diesem Unterkapitel der Begriff SC Resilience mithilfe der erschienen Publikationen zu diesem Thema durchleuchtet. Dabei wird dieser Begriff von anderen Begriffen, wie zum Beispiel der Robustheit, abgegrenzt. Danach wird das Resilience-Dreieck erläutert, weil es für das Verständnis der SC Resilience sehr förderlich ist und auch bei der Analyse der Simulationsergebnisse eine Rolle spielen wird. Zuletzt wird auf die Maßnahmen eingegangen, die heutzutage zur Steigerung der SC Resilience eingesetzt werden.

2.3.1 Definition der Supply Chain Resilience

Da die beiden Begriffe oft synonym verwendet werden, wird hier zunächst zwischen der SC Resilience und Robustheit einer SC unterschieden. Christopher/Peck bringen den Begriff Robustheit eher mit physischer Robustheit in Zusammenhang. Nach ihnen beschreibt die Robustheit im Speziellen die Betroffenheit der Informationstechnologien von Fehlern [Christopher/Peck 2004, S. 2]. Die Robustheit kann im Rahmen dieser Arbeit als die Fähigkeit einer SC verstanden werden, trotz Störereignisse funktionsfähig zu bleiben. Bei einer hohen Robustheit bleibt somit die SC auch bei größeren Störereignissen im funktionsfähigen Zustand. Die SC Resilience dagegen geht darüber hinaus, denn sie beschreibt zwar auch die Höhe der Auswirkungen eines Störereignisses, jedoch ist dies nur ein Teilaspekt. Der andere wichtige Teilaspekt bei der SC Resilience ist der Erholungszeitraum. Dieser beschreibt den Zeitraum, den ein Unternehmen benötigt, um wieder in den ursprünglichen Zustand zu gelangen [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 2; Mandal 2012, S. 48].

Hohenstein et al. fanden heraus, dass die SC Resilience in den Publikationen der letzten Jahre immer mehr an Bedeutung gewonnen hat und sie haben mehrere Definitionen zusammengefasst, von denen einige übersichtshalber an dieser Stelle genannt werden [Hohenstein et al. 2015, S. 94 ff.]:

- SC Resilience stellt nach Melnyk et al. sicher, dass eine SC sich von Naturkatastrophen, Streiks, Epidemien, Wirtschaftskrisen usw. schnell und kosteneffektiv erholt. [Melnyk et al. 2014, S. 34]
- Nach Carvalho et al. ist die SC Resilience mit der Fähigkeit eines Unternehmens verbunden, nach einem Störereignis zu seinem ursprünglichen oder einem besseren Zustand zu gelangen. Außerdem beschreibt sie die Fähigkeit Maßnahmen zu ergreifen, um das Auftreten von Störereignissen einzuschränken. [Carvalho et al. 2012, S. 331]
- Nach Pereira bedeutet die SC Resilience, dass ein Unternehmen seinen ursprünglichen Zustand beim Auftreten eines Störereignisses so gut es geht beibehält oder zumindest diesen so schnell es geht wiedererlangt. Die SC Resilience ist also die Fähigkeit ohne große Schwierigkeiten und schnell auf Änderungen zu reagieren, indem sich das Unternehmen durch eine hohe Redundanz und Flexibilität darauf vorbereitet. [Pereira 2009, S. 374]

In dieser Arbeit wird die letzte Definition von Pereira als Basis genommen. Sie berücksichtigt nämlich zum einen die Höhe der Abweichung von dem ursprünglichen Zustand infolge eines Störereignisses, als auch den Erholungszeitraum für das Wiedererlangen dieses ursprünglichen Zustands. Zudem beinhaltet sie auch die Forderung, dass dies durch eine hohe Redundanz und Flexibilität erreicht werden soll, was genau die Vorgehensweise dieser Arbeit widerspiegelt. Um dieses Verständnis von SC Resilience deutlich zu machen, ist das Resilience-Dreieck geeignet. Das Resilience-Dreieck zeigt die Auswirkungen einer Störung auf die Leistung im Zeitverlauf. In dieser Arbeit wird jedoch statt der Leistung auf der Y-Achse, der Servicegrad genutzt, der im vierten Kapitel eingeführt wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Resilience-Dreieck [Barroso et al. 2015, S. 20]

Je stärker die Auswirkungen eines Störereignisses auf das Unternehmen ist, desto größer ist der Leistungsabfall. Es reicht nicht aus lediglich Maßnahmen zur Senkung dieses Leistungsabfalls zu treffen. Die Erholungszeit muss auch minimiert werden, damit die Fläche des Dreiecks kleiner wird. Je kleiner nämlich diese Fläche ist, desto größer ist die SC Resilience.

2.3.2 Phasen der Supply Chain Resilience

Ausgehend vom Resilience-Dreieck, werden in diesem Unterkapitel die vier Phasen der SC Resilience nach Melnyk et al. erläutert [Melnyk et al. 2014, S. 36 ff.]. Das folgende Diagramm zeigt beispielhaft die Ergebnisse aus der Simulationsstudie für ein Szenario und anhand dieses Diagramms werden die vier Phasen der SC Resilience deutlich gemacht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Vier Phasen der SC Resilience

Es ist ersichtlich, dass der Verlauf des Servicegrades in vier Phasen unterteilt werden kann. Diese in dem Diagramm gekennzeichneten vier Phasen können folgendermaßen klassifiziert werden:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Klassifizierung der vier Phasen der SC Resilience [Melnyk et al. 2014, S. 37]

Die Bedeutungen der Abkürzungen aus dem Diagramm lauten folgendermaßen [Melnyk et al. 2014, S. 36]:

- RR - „Response at Recovery“: Das ist das ursprüngliche Leistungsniveau vor der Störung, das das Unternehmen wiedererlangen will
- RC - „Response at Climax“: Das Leistungsniveau, ab dem die Stabilisierung des Leistungsniveaus anfängt. Das heißt, dass dies das kleinste Leistungsniveau ist, das auf eine Störung folgt
- RT - „Response at Turning Point“: Das Leistungsniveau, ab dem die Leistung wieder nach oben geht und somit die Erholung anfängt
- TD - „Time of Disturbance“: Dies ist die Zeit, in der das Unternehmen durch proaktive Maßnahmen versucht eine Störung zu verhindern bzw. Maßnahmen zur Eingrenzung der Auswirkungen einer Störung trifft
- TO - „Time of Onset“: Ab diesem Zeitpunkt fängt der Leistungsabfall an und das Unternehmen wird somit zum ersten Mal mit den Auswirkungen der Störung konfrontiert
- TC - „Time of Climax“: Bis zu diesem Zeitpunkt hat der größte Leistungsabfall stattgefunden und ab diesem Zeitpunkt fängt die Stabilisierung an
- TP - „Turning Point“: Ab diesem Zeitpunkt fängt das Unternehmen an, sich von den Auswirkungen der Störung zu erholen
- TR - „Time of Recovery“: Das ist der Zeitpunkt, an dem das ursprüngliche Leistungsniveau wiedererlangt wird. Für den Fall, dass das Unternehmen nach einer Störung sein ursprüngliches Leistungsniveau nicht mehr erreichen kann, sprechen Sheffi/Rice von den langfristigen Folgen einer Störung [Sheffi/Rice 2005, S. 42 f.]

1. Verhindern

In der ersten Phase der SC Resilience geht es darum, das Auftreten von Störungen zu verhindern. Diese ist somit, im Gegensatz zu den darauffolgenden Phasen, eine proaktive Phase [vgl. Hohenstein et al. 2015, S. 101]. Hierbei werden Erfahrungen aus vorherigen Störungen genutzt, was Ponomarov/Holcomb als die Fähigkeit eines Unternehmens beschreiben, von Störungen zu lernen [Ponomarov/Holcomb 2009, S. 126 ff.]. Hohenstein et al. nennen diese Nutzung von Erfahrungen Wachstum. Indem das Unternehmen lernt, Störungen zu verhindern und besser auf aufgetretene Störungen zu reagieren, wächst dessen Wettbewerbsfähigkeit [Hohenstein et al. 2015, S. 99].

2. Eingrenzen

In der zweiten Phase geht es um die Eingrenzung der Auswirkungen einer aufgetretenen Störung. Sie spiegelt die Robustheit eines Unternehmens wider. Wenn das Unternehmen robust ist, dann ist der Leistungsabfall nämlich geringer und die Stabilisierungsphase kann schneller eintreten [vgl. Melnyk et al. 2014, S. 36]. Es wäre zwar besser eine Störung zu verhindern, jedoch ist dies nicht immer möglich. In der Simulationsstudie dieser Arbeit ist die Verhinderung einer Störung zum Beispiel nicht möglich, denn das betrachtete Unternehmen hat keinen Einfluss auf das Auftreten einer Störung beim Lieferanten. Aus diesem Grund sind die zweite und darauffolgenden Phasen hier umso wichtiger.

3. Stabilisieren

In der dritten Phase wird das System nach der Störung stabilisiert und der Leistungsabfall aufgehalten. Diese Phase geht einher mit der vorherigen Phase. Wenn die Eingrenzung des Leistungsabfalls schlecht verläuft und die Stabilisierungsphase zu spät eintritt, dann wird es für das Unternehmen schwieriger den Leistungsabfall auf einem Niveau zu stabilisieren. [vgl. Melnyk et al. 2014, S. 36]

4. Rückkehren

In der vierten Phase tritt die Rückkehr zur ursprünglichen Leistungsfähigkeit ein. Zusammen mit der dritten Phase spiegelt diese Phase die Erholungszeit nach der Störung wider. Die Erholungszeit ist zusammen mit der Höhe des Leistungsabfalls aus der zweiten Phase die zentrale Kenngröße zur Beurteilung der SC Resilience. Der Grund dafür ist das Resilience-Dreieck, das im vorherigen Unterkapitel behandelt wurde. Es wurde beschrieben, dass das Resilience-Dreieck so klein wie möglich gehalten werden muss. Dazu muss sowohl die Höhe des Leistungsabfalls, als auch die Erholungszeit minimiert werden. [vgl. Melnyk et al. 2014, S. 36]

2.3.3 Maßnahmen für eine hohe Supply Chain Resilience

Allgemein können Risiken verhindert, transferiert, abgeschwächt oder akzeptiert werden, wobei diese Reihenfolge eingehalten werden sollte. Das Verhindern des Auftritts eines Risikos oder die Abschwächung der Auswirkungen durch proaktive Maßnahmen sind zwar mit Kosten verbunden, aber sie schützen vor höheren Kosten. Wenn ein Störereignis auftritt, ohne dass eine Vorbereitung dagegen getroffen wurde, dann kann ein Unternehmen langfristig seine Wettbewerbsfähigkeit verlieren. Falls die Wahrscheinlichkeit des Auftritts als zu gering oder die möglichen Auswirkungen als unbedenklich bewertet werden, dann kann ein Risiko als letzte Möglichkeit auch akzeptiert werden. [vgl. Stecke/Kumar 2008, S. 193 ff.; Kleindorfer/Saad 2005, S. 53 ff.]

Der Umgang mit Risiken setzt voraus, dass sich ein Unternehmen mit den potenziellen Risiken auseinandersetzt, sie klassifiziert und ihre Beziehungen zueinander verdeutlicht [Christopher/Peck 2004, S. 7]. Kritische Risiken sind zum Beispiel Produkte, die eine lange Beschaffungszeit haben oder nur von einem Lieferanten bestellt werden, ohne dass es Beschaffungsalternativen gibt [Christopher/Peck 2004, S. 8]. Um sich mit den Risiken in einer solchen umfassenden Art und Weise auseinandersetzen zu können, ist es notwendig, dass Unternehmen ein Risikomanagement einführen. Das Risikomanagement dient zur Identifizierung und Steuerung der Risiken in einer SC. Darauf aufbauend soll die SC Resilience erhöht und die Verletzlichkeit gesenkt werden [vgl. Jüttner et al. 2003, S. 9; Jüttner/Maklan 2011, S. 249].

Bei den Maßnahmen für eine hohe SC Resilience haben die Beschaffung und das Lieferantenmanagement eine sehr hohe Bedeutung [vgl. Pereira et al. 2014, S, 628 f.; Blanchard 2010, S, 55 f.]. Produktionsunternehmen sind in einem Umfeld, in dem das Lean Management an Bedeutung gewonnen hat, auf eine hohe Liefertreue der Lieferanten angewiesen. Aus diesem Grund ist die Lieferantenauswahl eine sehr wichtige Aufgabe für die Unternehmen geworden [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 8]. Die Wahl des optimalen Flexibilitätsgrades ist eine wichtige Aufgabe zur Erhöhung der SC Resilience, denn die SC Resilience ist abhängig von der SC Flexibility (vgl. Unterkapitel 1.2). Die SC Flexibility ist zwar mit höheren Kosten verbunden, aber sie dämmt die negativen Auswirkungen der in Unterkapitel 2.2 beschriebenen Risiken ein und höht somit die SC Resilience. Dieser Umstand wird im nächsten Unterkapitel näher erläutert [vgl. Christopher/Peck 2004, S. 8].

Eine weitere wichtige Möglichkeit zur Erhöhung der SC Resilience ist zudem der Aufbau von Puffern im Rahmen des Bestandsmanagements. Im nächsten Unterkapitel wird auch erläutert, welche Nachteile mit Puffern verbunden sind und wieso stattdessen die Methoden des Lieferantenmanagements in dieser Arbeit eingesetzt werden.

2.4 Supply Chain Flexibility

In Unterkapitel 2.3.2 wurde erläutert, dass die SC Resilience zuerst durch proaktive und dann durch reaktive Maßnahmen erhöht werden sollte. Nur durch eine hohe SC Resilience kann der Abfall der Leistungsfähigkeit bei einer Störung eingedämmt werden. Da die Erhöhung der SC Flexibility eine wichtige Möglichkeit bietet, um die SC Resilience zu erhöhen, wird in diesem Kapitel die SC Flexibility betrachtet [vgl. Pettit et al. 2013, S. 49]. Zunächst wird eine Definition der SC Flexibility gegeben, insbesondere ihrer sechs Bestandteile und dann wird eine Abgrenzung zur Produktionsflexibilität vorgenommen. Danach werden das Bestands- und Lieferantenmanagement erläutert, da sie zwei wichtige Methoden zur Erhöhung der SC Flexibility widerspiegeln. In dieser Arbeit werden jedoch nur die Methoden des Lieferantenmanagements näher untersucht. Deswegen wird beim Bestandsmanagement erklärt, wieso dies nicht Bestandteil dieser Untersuchung ist.

2.4.1 Definition der Supply Chain Flexibility

In Unterkapitel 2.1.1 wurde erläutert, dass eine SC eine Wertschöpfungskette bzw. ein Netzwerk von den Zulieferern bis zum Endkunden ist mit dem Ziel, Kundenbedürfnisse zu erfüllen. In Unterkapitel 2.1.2 wurde erläutert, dass das SCM die kosten- und zeitoptimale unternehmensübergreifende Koordination der Material- und Informationsflüsse in der SC ist. Im Rahmen des SCM haben viele Autoren den Fokus von der Produktionsflexibilität auf die SC Flexibility verschoben [vgl. Eloranta et al. 1995, S. 238 ff.; Krajewski et al. 2005, S. 453 ff.]. Der Grund hierfür ist, dass flexible SC in der Lage sind, effektiv mit zunehmenden Störungen und Nachfrageschwankungen umzugehen [vgl. Stevenson/Spring 2007, S. 686]. Da die Produktionsflexibilität und SC Flexibility nicht identisch sind, werden im Folgenden beide Begriffe voneinander abgegrenzt. Dabei wird ersichtlich sein, dass die SC Flexibility über dem Begriff der Produktionsflexibilität hinausgeht.

Produktionsflexibilität

Die Ziele der Produktionsflexibilität sind zum Beispiel die Anpassung der Fertigung an neue Produkte und die Änderung der Produktionsmengen. Wenn über Flexibilität eines Unternehmens gesprochen wird, ist meistens die Produktionsflexibilität damit gemeint. Dies wird auch dadurch deutlich, dass die meisten Arbeiten zum Thema Flexibilität in Unternehmen von der Produktionsflexibilität handeln [vgl. Duclos et. al. 2003, S. 446 ff.]. Vokurka/O´Leary-Kelly haben die folgenden 15 Dimensionen identifiziert bezüglich der Produktionsflexibilität: Maschinen, Materialtransport, Operations, Automatisierung, Arbeit, Prozesse, Routing, Produkte, Design, Lieferung, Volumen, Expansion, Programm, Produktion und Marktflexibilität. Außerdem haben sie herausgestellt, dass zwischen der Produktionsflexibilität und der Leistungsfähigkeit des Unternehmens eine enge Beziehung herrscht. [vgl. Vokurka/O´Leary-Kelly 2000, S. 16 ff.]

SC Flexibility

In dieser Arbeit liegt der Fokus nicht auf der Produktionsflexibilität, sondern auf der Flexibilität der SC. Der Grund für diese Unterscheidung zwischen der Produktionsflexibilität und der SC Flexibility ist, dass bei der SC Flexibility nicht nur ein Unternehmen, sondern das gesamte Netzwerk betrachtet wird [vgl. Duclos et al. 2003, S. 450]. Es geht in dieser Arbeit nicht darum, wie effektiv und schnell die Produktion an neue Produkte angepasst oder die Produktionsmenge geändert werden kann. Es geht um die Bestimmung der optimalen Lieferantenflexibilität, sodass das betrachtete Unternehmen den mengenmäßigen Nachfrageschwankungen auch im Falle eines Lieferantenausfalls gerecht werden kann. Aus diesem Grund wird im Folgenden nicht die Produktionsflexibilität, sondern die SC Flexibility betrachtet.

Nach Farok et al. besteht die SC Flexibility aus den Dimensionen Agilität und Anpassungsfähigkeit. Agilität ist die Fähigkeit der SC, die kurzfristigen Änderungen in der SC oder in der Nachfrage auszugleichen und Anpassungsfähigkeit ist die Fähigkeit der SC, sich langfristigen Änderungen anzupassen [Farok et al. 2014, S. 1].

Duclos et al. beschreiben die sechs Bestandteile der SC Flexibility folgendermaßen [Duclos et. al. 2003, S. 450 ff.]:

- Operations system flexibility ist die Fähigkeit, alle Prozesse der Leistungserstellung in der SC an die sich ändernden Kundenanforderungen anzupassen. Hierzu gehören Kundenanforderungen bezüglich der Produktionsmengen und produzierten Güter. Relevante Maßnahmen hierbei sind zum Beispiel die Durchlaufzeitverkürzung und die Vermeidung von Verschwendung.
- Organizational flexibility beschreibt die Fähigkeit, die Organisation eines Unternehmens an die sich ändernden Kundenanforderungen anzupassen. Hierzu sind Kundenanforderungen bezüglich der Unternehmenskultur und Kompetenzen der Mitarbeiter relevant. Hierbei sind das Change-Management und der kontinuierliche Verbesserungsprozess mögliche Methoden.
- Information systems flexibility beschreibt die Fähigkeit, die Informationssysteme an die Anforderungen aus den Prozessen und der Organisation anzupassen.
- Market flexibility ist die Fähigkeit, die veränderlichen Kundenanforderungen schnell und richtig zu verstehen, sodass die anderen Prozesse in der SC sich daran orientieren können. Hierbei ist das Costumer Relationship Management und das Forecasting System relevant.
- Logistics flexibility beschreibt die Fähigkeit zur kontinuierlichen Konfiguration der SC entsprechend der logistischen Serviceanforderungen der Kunden. Relevante Aspekte sind hierbei die Postponement-Strategie und die Anpassung der Wertschöpfungsstrukturen.
- Supply flexibility ist die Fähigkeit zur Sicherstellung der Beschaffungsprozesse und umfasst das Lieferantenmanagement. Die Lieferantenbeziehungen müssen stets an die Kundennachfrage angepasst sein. Somit müssen bei Änderungen der Kundennachfrage die bestehenden Lieferantenbeziehungen geändert werden bzw. es müssen neue Lieferanten aufgenommen werden. Diese Fähigkeit wird in dieser Arbeit untersucht. Wenn vorher oder im Folgenden von SC Flexibility gesprochen wird, dann ist stets die Supply flexibility damit gemeint, wie sie hier definiert ist.

In den nächsten Unterkapiteln wird zunächst das Bestandsmanagement beschrieben, womit die SC Flexibility auch erhöht werden kann. Danach werden die Möglichkeiten des Lieferantenmanagements zur Erhöhung der SC Flexibility erläutert. Es wird insbesondere darauf eingegangen, wieso in dieser Arbeit der Schwerpunkt nicht auf das Bestandsmanagement, sondern auf das Lieferantenmanagement gelegt wird.

2.4.2 Bestandsmanagement

Zur Erhöhung der SC Resilience können Puffer aufgebaut werden. Diese dienen als Verbindung zwischen den Lieferanten und der Produktion, zwischen den einzelnen Prozessen in der Produktion und zwischen der Produktion und den Kunden. Dadurch werden die Beschaffungs-, Produktions- und Nachfrageprozesse bis zu einem gewissen Grad entkoppelt, wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist [vgl. Fischer 2008, S. 9].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: Drei Arten von Lagern in der Supply Chain

Es lassen sich also die folgenden drei Arten von Lagern identifizieren [vgl. Fischer 2008, S. 9 f.]:

- Rohteilelager: Wenn das Unternehmen zwischen den Lieferanten und der Produktion ein Puffer aufgebaut hat, dann kann im Falle einer Störung bei einem Lieferanten dieser Puffer zur Überbrückung dieser Zeit genutzt werden. Die Produktion benutzt dann in der Zeit, in der der ausgefallene Lieferant keine Waren liefern kann, die benötigten Teile aus dem Rohteilelager.

- Zwischenlager: In der Produktion können ebenfalls Puffer aufgebaut werden, die dann Zwischenlager genannt werden. Diese dienen dazu die Produktionsstufen voneinander zu entkoppeln. Dadurch kann in den einzelnen Produktionsstufen zum Beispiel in größeren Losgrößen gefertigt werden, um die Umrüstzeiten zu senken.

- Fertigteilelager: Der Puffer zwischen der Produktion und den Kunden schließlich wird Fertigteilelager genannt und dient zur Entkopplung der Produktion von der schwankenden Kundennachfrage. Dadurch kann das Unternehmen eine langfristige Produktionsplanung machen und somit die Auslastung der einzelnen Maschinen erhöhen.

Wie im vierten Kapitel zu sehen ist, gibt es im Simulationsmodell dieser Arbeit sowohl Rohteilelager, als auch Fertigteilelager. Zwischenlager fallen weg, weil es hier nur eine Produktionsstufe gibt. Diese verwendeten Lager sind jedoch nur notwendige Hilfsobjekte und nicht Untersuchungsgegenstand der Arbeit. Die Puffer werden aus logistischen Gründen verwendet, weil die Lieferanten nur einmal in der Woche eine Losgröße schicken und an den Kunden auch nur einmal in der Woche eine Losgröße geschickt wird. Es könnten auch größere Puffer als eine proaktive Maßnahme aufgebaut werden, um die Schwankungen im Input und Output der betrachteten SC zu senken, jedoch sind hiermit erhebliche Nachteile verbunden. So bedeuten hohe Lagerbestände auch eine hohe Kapitalbindung und hohe Kosten für den Raum, die notwendigen Betriebsmittel und die Mitarbeiter. Bei sich dynamisch ändernden Kundenanforderungen besteht dann zudem die Gefahr, dass die gelagerten Produkte keine Abnehmer mehr finden, wenn sie zu lange im Lager gestanden haben. Es gibt also ein Zielkonflikt zwischen einem hohen Servicegrad mithilfe von Puffern und den oben genannten Nachteilen. [vgl. Werner 2010, S. 204; Kurbel 2005, S. 339 f.; Schönsleben 2011, S. 254]

Aufgrund der oben genannten Nachteile wird in dieser Arbeit untersucht, inwiefern das Lieferantenmanagement Möglichkeiten für einen hohen Erfüllungsgrad der Nachfrage bietet. Wenn es eine Störung gibt und der Erfüllungsgrad der Nachfrage durch das Lieferantenmanagement nicht so stark sinkt bzw. sich schnell wieder erholt, dann kann man von einer positiven Auswirkung auf die SC Resilience ausgehen. Welche Möglichkeiten das Lieferantenmanagement diesbezüglich bietet, wird im nächsten Unterkapitel beschrieben.

2.4.3 Lieferantenmanagement

Aus den Arbeiten von Pettit et al. kann entnommen werden, dass das Lieferantemanagement ein wichtiger Bestandteil der Untersuchungen bezüglich der SC Resilience ist. Sie haben die SC Resilience in 14 Faktoren unterteilt und die Flexibilität in der Beschaffung ist einer dieser Faktoren. Sie definieren die Flexibilität in der Beschaffung als die Fähigkeit eines Unternehmens, die Art und Weise zu ändern, wie Input erhalten wird. Unterfaktoren hierbei sind zum Beispiel die Flexibilität der Lieferantenverträge und die Anzahl der Lieferanten. Dies sind die zwei Möglichkeiten, die im Rahmen des Lieferantenmanagements in dieser Arbeit untersucht und weiter unter näher erläutert werden [Pettit et al. 2013, S. 49 ff.; vgl. Tang/Tomlin 2009, S. 163].

[...]