Globale Produktionsnetzwerke - Ein Modell zur kostenoptimierten Standortwahl

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1 Darmstädter Forschungsberichte für Konstruktion und Fertigung Tobias Meyer Globale Produktionsnetzwerke - Ein Modell zur kostenoptimierten Standortwahl D 17 (Diss. TU Darmstadt) Shaker Verlag Aachen 2006

2 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis IX XII XIV 1 Einleitung Die Bedeutung von Standortentscheidungen für das Unternehmen Kurzfristige Auswirkungen von Produktionsstandortentscheidungen Langfristige Auswirkungen von Produktionsstandortentscheidungen und Implikationen für die Wahl der Fertigungstiefe Gesellschaftliche Bedeutung von Standortentscheidungen Fragestellungen und Herausforderungen bei der Auswahl von Produktionsstandorten Fragestellungen bei der Gestaltung von Produktionsnetzwerken Konventionelles Vorgehen bei der Auswahl von Produktionsstandorten Derzeitige Resultate beim Aufbau von Produktionsstandorten im Ausland Das "strategische Standortkonzept" als Element der Standortplanung in Produktionsnetzwerken Zielsetzung der Arbeit Informationsbasis und Aufbau Begriffsbestimmungen und -abgrenzungen Produktionsnetzwerk Produktionsprozesse und Prozessschritte Prozesstypen Logistische Prozesse und Logistikkosten Kosten der Produktverfügbarkeit im Markt 21 2 Globale Standortwahl - Motivation, Kriterien, Einflussfaktoren und Entscheidungsprozess Motivation Absatzorientierte Motivation Kostenorientierte Motivation Sekundäre Motive: Beschaffung, Wissen, Risiko und Regulierung Zusammenfassung Auswahlkriterien und relevante Einflussfaktoren 26

3 VI Strukturierung und Bewertung von Einflussfaktoren Relevanz von Standortfaktoren Analyse relevanter EinflussFaktoren Märkte und Marktentwicklung Faktorkosten Physische Produktivitäten und Fähigkeiten Logistikkosten Alternative Produktionsprozesse Skalenerträge, Fixkostendegression und Verbundvorteile Steuern, Subventionen, Zölle und nicht-tarifäre Handelshemmnisse Währungskurseffekte und andere externe Risiken Informationsbeschaffung und -quellen Zusammenfassung 56 Methoden der Entscheidungsunterstützung und -Vorbereitung Investitionsrechnungen und Systeme zur Entscheidungsunterstützung Charakteristika von Verfahren zur Standortwahl Die Investitionsrechnung als Bewertungsinstrument Systeme zur Entscheidungsunterstützung Investitionsrechnungen in der Praxis Methoden der Standortwahl und Gestaltung von Produktionsnetzwerken Taktische Netzwerkplanung Strategische Gestaltung der Zielstruktur (statisch) Strategische Gestaltung der Migration (dynamisch) Vorgehensmodelle Zusammenfassende Bewertung und Ableitung von Anforderungen Bewertung von Ansätzen aus dem akademischen Bereich Bewertung von Ansätzen aus der unternehmerischen Praxis Anforderungen an Verfahren und Werkzeuge für die Gestaltung globaler Produktionsnetzwerke 95 Gestaltung von Produktionsnetzwerken Vorgehen zur erfolgreichen Neugestaltung von Produktionsnetzwerken Grundsätze Ganzheitlicher Ansatz Cross-funktionale Analyse und Bewertung Indikator 1: Neue Märkte und Absatzverlagerung Indikator 2: Fähigkeiten Indikator 3: Umsatz- und Kostenanteile je Region Indikator 4: Änderung der Standortstruktur von Wettbewerbern 105

4 VII Indikator 5: Signifikanter und nachhaltiger Preisverfall und Anstieg des Importanteils am inländischen Verbrauch Erstellung und Validierung des Prozessmodells Segmentierung des Produkt- und Prozessportfolios Modellhafte Abbildung einzelner Produktionsprozesse Parametrische Erfassung von Prozesseigenschaften Validierung des Prozessmodells Alternative Produktionsprozesse Motivation für die Nutzung alternativer Fertigungstechnik Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit alternativer Fertigungstechnik Alternative Fertigungstechnik ohne Änderung der Werkstückkonstruktion Alternative Fertigungstechnik mit Änderung der Werkstückkonstruktion Entwicklung des Ziel-Szenarios Vorgehen bei der Entwicklung des Ziel-Szenarios Phänotypen globaler Produktionsnetzwerke Zusammenfassung und Überleitung Planung der Migration Implementierung und Management Quantitatives Optimierungsmodell Abbildung des Optimierungsproblems in einem mathematischen Modell Modellierung alternativer Produktionsprozesse Modellierung von Transporten und Beständen Lieferfähigkeit und Sicherheitsbestände Berücksichtigung der Variantenanzahl Lagerstruktur, Vorlaufzeiten und Berücksichtigung von make-to-order- vs. ntake-to-stock-ferügung Implementierung und Anwendbarkeit Erweiterung: Bestände bei parallelem multi-modalem Transport Multi-modale Transportverbindungen Annahmen Ermittlung des optimalen Anteils Luftfracht und des erforderlichen Sicherheitsbestands Integration multi-modaler Transporte in das mathematische Optimierungsmodell Ergebnisse und Anwendungen Bewertung der Erweiterung des Optimierungsmodells Ziel-Szenarien globaler Produktionsnetzwerke: Fallstudien Strukturteil für Luftfahrzeuge (Fallstudie 1) Produktionsprozessmodell Annahmen Ergebnisse Zusammenfassung und Bewertung 162

5 VIII 6.2 Versorgungstechnik (Fallstudie 2) Getriebe für Personenwagen (Fallstudie 3) Produktionsprozessmodell Annahmen Ergebnisse Zusammenfassung und Bewertung Zusammenfassung und Ausblick 169 Anhang 173 Anhang 1: Investitionsrechenverfahren 173 Anhang 2: Verzeichnis der im Optimierungsmodell verwendeten Variablen und Parameter 177 Anhang 3: Parametrisches Verfahren zur Abschätzung des Programmieraufwands 181 Anhang 4: Praktische Überprüfung der Annahme normalverteilter Bedarfe 182 Anhang 5: Herleitung des optimalen Sicherheitsbestands bei parallelem multi-modalem Transport 184 Anhang 6: Datenbasis zu den Fallbeispielen 201 Literaturverzeichnis 209