Kollaboratives Management des Zuliefernetzwerkes in der Automobilindustrie

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1 Kollaboratives Management des Zuliefernetzwerkes in der Automobilindustrie Dr.-Ing. Bernd Hellingrath, Fraunhofer IML Michael Mantel, Craiss Internationale Spedition Logistics Network Congress 2005 Hannover, 28. April 2005 Agenda Struktureller Wandel in der Automobilindustrie Ansatz und Umfang des -Projektes Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse IT-Umsetzung Nutzenbewertung von Seite 2 1

2 Das Fraunhofer IML in Dortmund Daten und Fakten Gegründet 1981 Über 170 Wissenschaftler (davon 250 Studenten) 18 Mio. Umsatz (> 60% aus Industrie, Handel und Dienstleistung) Außenstellen und Projektzentren in Cottbus, Frankfurt am Main, Prien / Chiemsee, Paderborn Lissabon, Portugal Peking, China Die Geschäftsbereiche des Instituts Materialflusstechnische Komponenten und Automatisierungslösungen Strukturplanung, Systemplanung und Geschäftsprozessoptimierung für inner- und außerbetriebliche Materialfluss- und Logistiksysteme I&K-Systeme in Produktion und Logistik (Supply Chain Management, Warehouse Management, Simulation...) Verkehrssysteme und Verkehrsmanagement Umweltspezifische Logistiklösungen in der Kreislaufwirtschaft Bereich1: Materialflusssysteme (Prof. Dr. Michael ten Hompel) Bereich 2: Unternehmenslogistik (Prof. Dr. Axel Kuhn) Bereich 3: Logistik, Verkehr und Umwelt (Prof. Dr. Uwe Clausen) Seite 3 Wertschöpfungsentwicklung Gesamt Die Gesamtwertschöpfung wächst um ~250 Mrd.. Der Wertschöpfungsanteil der s sinkt von heute 3 auf 23% (2015). Wertschöpfung / Wertschöpfungsanteil s (weltweit, Automobilentwicklung / -produktion, Light Vehicles) Mrd (6) 228 (3) (77%) 203 (23%) Produktion Fahrzeuge (Mio. Stück) Zulieferer (inkl. Dienstleister) Quelle: Future Automotive Structure 2015, Fraunhofer, Mercer Management Consulting Ø jährliches Wachstum der Gesamtwertschöpfung um 2,6% ( ) Deutliche Zunahme der Wertschöpfung bei den Zulieferern Prozentuale Abnahme der Wertschöpfung bei den s Der Anteil Elektronik wächst unter den Hauptmodulen am stärksten, von 127 Mrd. auf 316 Mrd. Folge ist eine Veränderung der»machtverhältnisse«innerhalb der Automobilindustrie Seite 4 2

3 Hauptmodule: Anteile / Zulieferer In allen Hauptmodulen außer Elektrik / Elektronik kommt es zu einer Verlagerung der Wertschöpfungsanteile zu den Zulieferern Zulieferer Zulieferer Fahrwerk 23% 77% % 63% 20% 80% Motor und Aggregate 50% 50% 36% 64% Antriebsstrang Karosseriestruktur 96% 4% 59% 41% Body (Exterior) % 71% Interior 16% 84% 14% 86% Elektrik / Elektronik 16% 84% 16% 84% 1 inkl. Dienstleister Quelle: Mercer Wertschöpfungsmodell 2015 Seite 5 Wertschöpfungsstufen Der geringe -Anteil bei Modulfertigung und -montage nimmt weiter ab Serienentwicklung 54% 46% 7 2 Vorentwicklung Modulfertigung Modulmontage 7 2 Fahrzeugmontage 1% 99% Zulieferer - Eigenleistung 35,3% Eigenleistung s (%-Punkte) % Zulieferer % 36% 68% 90% 32% 87% 13% 96% 22, Eigenleistungskompetenz der s zukünftig vor allem bei Fahrzeugmontage und selektiv in der Entwicklung Quelle: Mercer Wertschöpfungsmodell 2015 Seite 6 3

4 Agenda Struktureller Wandel in der Automobilindustrie Ansatz und Umfang des -Projektes Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse IT-Umsetzung Nutzenbewertung von Seite 7 Komplexität eines Liefernetzwerkes Beispiel eines typischen Fahrzeugproduktionsnetzwerks Tier 3 Lieferant Tier 2 Lieferant ca Unternehmen Tier 1 Lieferant Betrachtungshorizont von ca. 400 Unternehmen ca. 270 LKW / Tag ca Sachnummern ca. 60 A-Teilefamilien ca Konfigurationen über alle Baureihen Fahrzeugwerk 70% der Wertschöpfung an den Gesamtherstellkosten Versorgungslogistik Händler 30% der Wertschöpfung an den Gesamtherstellkosten Seite 8 4

5 Netzwerkpartner in einem Automotive Supply Network (Original Equipment Manufacturer) Vormachtstellung im Liefernetzwerk Treiber des Netzwerkes LDL LDL (Logistikdienstleister) als Verbindungsglied zwischen den Stufen Bisher in die Planung begrenzt einbezogen 1 st tier Gute IT-Infrastruktur (ERP, PPS, CRM) Große Unternehmung mit guter IT-Anbindung an Bekommt Bedarfe meist elektronisch (XML,EDI, etc.) 2 nd tier Meist KmU s Selten Anbindung an 1 st tier Nicht stark ausgeprägte IT-Struktur Seite 9 Ausgangssituation und Zielsetzung von Ausgangssituation: Getrennte Systeme für jeden zur Prüfung der Teileverfügbarkeit, Kapazitätsund Bedarfsplanung über das Zuliefernetzwerk Die Disponenten der Systemlieferanten bedienen mehrere verschiedene Systeme gleichzeitig Zur Schaffung von Transparenz über das Netzwerk integrieren die Systemlieferanten alle Informationen ihrer Subzulieferer»Arbeitsplatz eines Logistikmitarbeiters bei einem unbekannten Zulieferer«Problem: Anwendung dieser heterogenen Systeme ist mit immensem Aufwand und Kosten für Systemlieferanten verbunden und somit nicht realisierbar. Anzustrebendes Ziel: Adaptierbarer Prozess- und Systemansatz, der auf jeder Lieferstufe nur ein System erforderlich macht! Seite 10 5

6 Lösungsansatz von Schaffung von Versorgungssicherheit und Kostensenkung im Netzwerk Betrachtung von Liefernetzwerken und nicht singulären Ketten Systems 1. tier Supplier Supplier Tiefe P r o d u z e n t e n 2. tier Supplier Einbindung von Logistikdienstleistern Berücksichtung der besonderen Bedingungen von KmU-Zulieferen (keine Planungssysteme, Anwendbarkeit und Bezahlbarkeit von Lösungen etc.) Verfügbarkeit und Nutzbarkeit zu vertretbaren Kosten, z.b. über ASP-Konzept Standardlösung für das Liefernetzwerk und nicht für die S: Breite L o g i s t i k d i e n s t l e i s t e r = Beispiel für»kritischen Lieferpfad«Maxime: Anwendbarkeit und operativer Nutzen Berücksichtigung von Autonomie- und Vertraulichkeitsansprüchen der Lieferkettenpartner Seite 11 Netzwerkpartner in Manugistics SAP Seite 12 6

7 Die fachlichen Schwerpunkte von -Prozessebene Information Koordination Koordination Collaboration Management - Integrations- und Kommunikationsebene -Systemebene -kompatible-formate Programmplanung Materialbedarfsplanung Abrufrechnung Hersteller Transportsteuerung LogDL ERP / PPS JIS-Programme Zulieferer 1. Stufe Manuelle Planung LogDL Manuelle Planung Zulieferer 2. Stufe Ist-Situation Seite 13 Agenda Struktureller Wandel in der Automobilindustrie Ansatz und Umfang des -Projektes Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse IT-Umsetzung Nutzenbewertung von Seite 14 7

8 Zielsetzungen für die - Anwendergruppen Frühzeitiges Erkennen von Lieferengpässen Transparenz über die Supply Chain Monitoring der Supply Chain Performanz LDL Frühzeitige Information über Bedarfsprofile Optimierung des Ressourceneinsatzes 1 st tier Transparenz über potenzielle Lieferengpässe Frühzeitige Information über Bedarfs- und Kapazitätsprofile Optimierung der Ressourcenauslastung Informationsbündelung über die Netzwerkpartner 2 nd tier Informationsfenster zu Planungsaktivitäten der Partner Zugriff auf bisher nicht vorhandene Planungsfunktionalität (Application Service Provider) Optimierung der Ressourcenauslastung Seite 15 Funktionsmodule der -Lösung Lieferketten- Monitoring (Bedarfe, Bestände, Kapazitäten) Supply Chain Event Management (Tracking & Tracing, Engpass-Management, Versorgungssicherung) Lieferant LDL / Spediteur Kollaborative Kapazitäts- und Bedarfsplanung Versand- und Transportplanung Behälter-Management Versand- und Transportabwicklung 18 Monate 4 Monate Wochen Tage Seite 16 8

9 Übersicht Prozesse Bedarfs- & Kapa-Planung Sequenzielle Bedarfs- und Kapazitätsplanung Nettobedarfsübermittlung Abweichungsanalyse Bedarfsauflösung Ermittlung Kapazitätsbedarf Kapazitätsprüfung & Alerting Reichweitenüberwachung Simultane Bedarfs- und Kapazitätsplanung Simultane Bedarfs- & Kapa-Planung Simulation zur Planungsunterstützung Simulation Seite 17 Kollaborative Bedarfs- und Kapazitätsplanung Bedarfe Bedarfsplanung LDL Volumen Kapazitätsplanung Kapazitätsplanung LDL Termin, Mengen Termin, Mengen Volumen Bedarfe Bedarfe Termin, Mengen Bedarfsplanung Bedarfsplanung 1 st tier 2 nd tier Kapazitätsplanung Kapazitätsplanung 3 rd tier Nettobedarfsübermittlung Abweichungsanalyse Kapazitätsplanung Seite 18 9

10 Szenario Simulation Durchspielen von Planungsvarianten (What-if-Szenarien), insbesondere auf Basis interner, den Partnern bekannten Restriktionen, ohne automatische»freigabe«dieser Varianten in der Kette Initiierung/ Simulationsauslöser Fremdgetsteuert nicht beeinflussbar Selbstgesteuert beeinflussbar 1. Alerts aus der Bedarfs- und/oder Kapazitätsplanung 2. Simulationsergebnisse eines Kunden mit Auswirkungen auf die Bedarfssituation Simulations-Owner ist der Auslöser bzw. Initiator der Simulation Änderungsszenarien einzelner Partner Lokal initiiert, partnerinitiiert Seite 19 Simulation Szenario: erhöht Bedarf, Engpässe im Netzwerk werden sichtbar Vor Erhöhung der Bedarfe Nach Erhöhung der Bedarfe Vorher/ Nachher Vergleich Seite 20 10

11 Übersicht Soll-Prozesse -Materialfluss»LTVTM«Nettobedarfsübermittlung modularer Aufbau: Behältermanagement»Fulfillment«Überprüfung Teileverfügbarkeit f. Versand»WEB-Connect«Transport- & Tourenplanung Monitoring Versandbereitschaft Monitoring Abholavis Überprüfung Lieferfähigkeit Monitoring Liefertermin Überwachung Abholung Versandabwicklung Verladekontrolle Transportablaufkontrolle WE-Abwicklung & -Kontrolle Versandvorbereitung Monitoring Standzeit Monitoring Standzeit Monitoring Gestellung Seite 21 Kollaboration im Materialfluss 1 Behälter 1 Lieferabruf/Feinabruf/Versandabruf (VAB) Lieferant 7 Lieferschein-DFÜ Dokument IST- Pick-Up-Sheet Ausdruck SOLL- Pick-Up-Sheet 6 SOLL- Pick-Up-Sheet 5 Abholavis (=TAB) LDL 8 IST-Pick-Up-Sheet 2 Versandabruf Tourenplan, Transportabruf (TAB) 4 2 Transportplanung Versandbereitschaft weiterer Partner 3 Versandbereitschaft Seite 22 11

12 Agenda Struktureller Wandel in der Automobilindustrie Ansatz und Umfang des -Projektes Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse IT-Umsetzung Nutzenbewertung von Seite 23 Zugriffsrechte und Systemgrenzen werden beachtet Gemeinsame -Sicht Gemeinsame -Sicht Der sieht seine Kette Der Zulieferer sieht seine Gesamtauslastung Der Zulieferer sieht seine Gesamtauslastung (Liefersteuerer) (Disponent) (Disponent) Der LDL sieht die zu transportierenden Mengen+Termine Der LDL sieht die zu transportierenden Mengen+Termine ERP-System ERP-System ERP-System Seite 24 12

13 Architektur des -Systems -Anwendung Bedarf Bestand ERP Unternehmen A Unternehmen B ERP Kapazität Stückliste Bedarf Bestand Kapazität Stückliste Datenmodell Manugistics Manugistics Interface / Kollaboration Admin / Koordinator Datenmodell Datenmodell Seite 25 -Architektur mit ASP-Konzept BMW Inhouse Integrate Behr Integrate Citrix Inhouse Faist Inhouse Integrate Citrix Citrix Integrate Inkl. Monitor/Security Interact ASP Citrix Citrix Inhouse SKS Integrate Integrate Craiss Inhouse Seite 26 13

14 Agenda Struktureller Wandel in der Automobilindustrie Ansatz und Umfang des -Projektes Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse IT-Umsetzung Nutzenbewertung von Seite 27 Treiber der Logistikkosten innerhalb der Werklogistik aus Sicht eines 100% Komplexitätskosten Kommissionieraufwendungen erhöhte Fertigungszeiten durch KLT s Auslaufkosten / Anlaufkosten JIS-Projekte zusätzliche Investitionen für Flurförderfahrzeuge und Behälter 15-20% exemplarisches Kostenpotenzial erschließbar durch Prozessabweichungskosten Sonderfahrten Überbestände Unterbestände Auslaufkosten Kosten Parallellauf Zusatzaufwendungen durch Zeitverlust Zusatzaufwendungen durch fehlende oder verzögerte Informationen Versorgungsstörungen 5-1 Quelle: Audi AG Seite 28 14

15 Welche Größen können generell durch beeinflusst werden? Beschaffung Produktion Distribution Planungskosten Steuerungskosten Bestellkosten Fehlmengenkosten Lagerfixkosten Bestandskosten Kapazitätskosten Planungskosten Steuerungskosten Rüstkosten Fehlmengenkosten Lagerfixkosten Bestandskosten Kapazitätskosten Planungskosten Steuerungskosten Kommissionierkosten Fehlmengenkosten Lagerfixkosten Bestandskosten Kapazitätskosten Kosten Vermögen Leistung Umlaufvermögen Anlagevermögen Umlaufvermögen Anlagevermögen Umlaufvermögen Anlagevermögen Informationsdurchlaufzeit Materialdurchlaufzeit Verfügbarkeit Materialdurchlaufzeit Verfügbarkeit / Service Informationsdurchlaufzeit Materialdurchlaufzeit Service Seite 29 Ermittelte Potenziale für Zulieferer der 1. und 2. Stufe Tier 1 Tier 2 Opt. Durch. Pess. Opt. Durch. Pess. Sicherheitsreichweite 2 Sicherheitsreichweite 30% 20% Fläche 2 Fläche 30% 20% Verschrottungsmenge 2 1 Verschrottungsmenge 30% 20% Mitarbeiterstunden 30% 20% 1 Mitarbeiterstunden 50% 30% 20% Anzahl Maschinenstunden 1 Anzahl Maschinenstunden 1 Anzahl Sonderfahrten 0% Anzahl Sonderfahrten 0% Kapazitätsauslastung Personal 1% 0% Kapazitätsauslastung Personal 1% 0% Kapazitätsauslastung Maschinen 1% 0% Kapazitätsauslastung Maschinen 1% 0% Seite 30 15

16 Welche Ergebnisse werden durch im Netzwerk erzielt? Reduktion der Kosten für Sonderfahrten - Potenzial: Durchschnittlich Zulieferer Geringere Auslaufkosten durch geringere Verschrottungsmenge - Potenzial: Durchschnittlich 1 Geringere Kosten für Ausweichverpackungen durch weniger Mitarbeiterstunden - Potenzial: Durchschnittlich 1 Steigende Potenziale in höheren Zulieferstufen bei -spezifischen Produktionsumfängen Logistikdienstleister Erhöhung der Auslastung der Ladungsfahrten Potenzial: Durchschnittlich 1 Seite 31 Die -Initiative Ziele Forcieren der Weiterentwicklung von Begleitung der Verbreitung von Unterstützung von Standardisierungsaktivitäten und Gremienarbeit Benefits Initiative Aktiver Erfahrungsaustausch im Fachkreis Partizipation an der -Verbreitung Teilnahme an quartalsweisen Veranstaltungen zu - Inhalten Seite 32 16

17 Fazit Weitergehende Verlagerung von Wertschöpfungsumfängen erfordert kollaborative Lösungen zur Planung und Steuerung des Netzwerks In die Planung und Steuerung des Netzwerks müssen alle Partner integriert werden Prozess- und IT-Lösungen sollten einen Standard-Charakter haben IT-Lösungen für die kollaborative Planung und Steuerung müssen die Bedürfnisse der kleineren Zulieferer berücksichtigen Über die Integration der Prozesse kann jedes Unternehmen einen Nutzen erzielen. Eine Umsetzung kollaborativer Lösungen kann nur schrittweise erfolgen, da die vollständige Einführung die Prozessorganisation überfordert Seite 33 Kontakt Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML Joseph-von-Fraunhofer-Str Dortmund Dr.-Ing. Bernd Hellingrath Hauptabteilungsleiter Unternehmensmodellierung Tel.: +49 (0) 2 31 / Fax: +49 (0) 2 31 / Seite 34 17

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