Marcus Schroter. Strategisches Ersatzteilmanagement in Closed-Loop Supply Chains

Transkript

1 Marcus Schroter Strategisches Ersatzteilmanagement in Closed-Loop Supply Chains

2 GABLER EDITION WISSENSCHAFT

3 Marcus Schroter Strategisches Ersatzteilmanagement in Closed-Loop Supply Chains Ein systemdynamjscher Ansatz Miteinem Geleitwortvon Prof. Dr. Thomas Stefan Spengler Deutscher Universitats-Verlag

4 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche BibKothek verzeictinet diese Pubiikatron in der Deutschen Nationalbibiiografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet iiber < abrufbar. Dissertation TU Braunschweig, Auflage Februar 2006 Alle Rechte vorbehalten <D Deutscher Universitits-Verlag/GWV Fachveriage GmbH, Wiesbaden 2006 Lektorat Brigitte Siegel / Stefanie Brich Der Deutsche Universitats-Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. Das Werk einschlieslich aller seiner Teiie ist urheberrechtiich geschutzt. Jede Verwertung auserhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzuiassig und strafbar. Das gift insbesondere fiir Vervielfaltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in eiektrontschen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass sotche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei za betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durften. Umschlaggestaltung: Regine Zimmer, Dipl.-Designerin, Frankfurt/Main Druck und Buchbinder: Rosch-Buch, ScheBlitz Gedruckt auf saurefreiem und chtorfrei gebieichtem Papier Printed in Germany ISBN

5 Geleitwort G leitwort Neue Richtlinien der Europaischen Union zur Erweiterung der Produktverantwortung der Herstcller Uber den gesamten Lebenszyklus fuhren zukiinftig zu steigenden Anforderungen hinsichtlich der strategischen Planung von Supply Chains. Gleichzeitig er5ffnen sich gerade durch einc Wicderverwendung von Produktkomponenten als Ersatzteile grobe Okonomische Potenzide bei der Sicherstellung der Ersatzteilversorgung in der Nachserienphase, d.h. nach Auslaufen der Serienproduktion. Aufgrund der langen Zeitraume, in denen die Ersatzteilversorgung sicherzustellen ist, der vorlie^nden Unsicherheit^ im Hinblick auf die individuellen Produktnutzungsdauem sowie die sich hieraus ergebende Forderung nach robusten und gleichzeitig flexiblen Strategien sind auberordentlich hohe Anforderungen an geeignete strategische Planungsinstrumente zu stellen, die durch derzeitig verfugbare Systeme nicht erfullt werden. Dieser Herausforderung stellt sich die von Herm Dr. SchrSter vorgelegte Dissertation. Nach einer aussagekrmftigen Einleitung werden in Kapitel 2 die Rahmenbedingungen von Closed- Loop Supply Chains in der Elektronikindustrie erlhutert. Kapitel 3 beinhaltet eine umfassende Literaturrecherche zum strategischen Management von Closed-Loop Supply Chains; Kapitel 4 widmet sich in einer ebenfalls SuBerst griindlichen Literaturanalyse den Planungsaufgaben der Ersatzteilversorgung ftir Industrieguter. Diese Vorarbeiten legen nun die Grundlage zu der in Kapitel 5 erfolgten Anforderungsermittlung an geeignete strategische EntscheidungsunterstUtzungssysteme sowie darauf aufbauend zu der Auswahl eines systemkybemetischen L6- sungsansatzes. Die herausragende wissenschaftliche Leistung von Herm Dr. Schrdter liegt in der in Kapitel 6 erfolgten Konzeption und Implementierung eines EntscheidungsunterstUtzungsinstrumentes zur strategischen Planung von Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung. GleichermaBen ist die in Kapitel 7 dargestellte Fallstudie hervorzuheben, in der eine aus einem Hersteller, Kunden und einem Recyclinguntemehmen bestehende Closed- Loop Supply Chain praktisch nachgebildet und modelliert wird. Im Rahmen einer umfangreichen szenariobasierten Auswertung werden nun die in Kapitel 6 formulierten Strategien zur Ersatzteilbereitstellung analysiert und betriebswirtschaftlich bewertet. Die Dissertation schliebt mit einer kritischen Wtirdigung, einem kurzen Ausblick auf weitere Einsatzbereiche sowie einer kurzen Zusammenfassung. Femer finden sich am Ende der Arbeit ein SuBerst umfangreiches Literaturverzeichnis sowie die dem entwickelten System Dynamics Modell zugrunde liegenden mathematischen Gleichungen. Herr Dr. Schr5ter deckt mit seiner vorgelegten Dissertation eine sowohl unter theoretischen als auch praxisorientierten Gesichtspunkten auberst anspruchsvolle Thematik ab und dies auf hdchstem wissenschaftlichen Niveau. Die von ihm herangezogenen und eigenstandig weiterentwickelten Methoden sind wissenschaftlich fundiert und innovativ. Aufbau, Struktur und formale Gestaltung der Arbeit sind vorbildlich, das Literaturverzeichnis ist SuBerst umfangreich und von der Auswahl und Qualitat der herangezogenen Quellen her herausragend. Beeindruckend ist die gleichmsbig hohe Eindringtiefe, mit der Herr Dr. Schrdter die beiden umfangreichen Themengebiete des strategischen Ersatzteilmanagements und des Closed-Loop Supply Chain Managements bearbeitet und in seinem System Dynamics Modell zusammen-

6 VI ^ Geieitwort fuhrt. Er ist auch keinesfalls als "praxisfremder Theoretiker" einzuordnen, der ausschlieblich mathematisch anspruchsvoue kybemetische Modelle entwickelt, sondem er hat im Rahmen eines mehrjahrigen interdisziplinaren Verbundprojektes umfangreiche empirische Stodien bearbeitet, und dies sowohl bei einem Elektronikproduzenten als auch bei einem einschlagigen Rccyclinguntemehmen. Insgesamt hat Heir Dr. Schr5ter mit seiner Dissertation <fen Stand der Forschung zum strategischen Ersatzteilmanagemcnt in Closed-Loop Supply Chains einen entscheidencfen Schritt vorangebracht und auch im Hinblick auf den zukunftigen Einsatz seines Entscheidungsuntersttttzungssystems in der Elektronikindustrie, aber auch der Automobilindustrie und sicherlich weitcrer Industriebranchen, beachtenswerte Erfolge erzielt. Dem vorliegenden Buch sci daher eine weite Verbreitung in Wissenschaft und Praxis gewunscht. Univ.-Prof. Dr. Thomas Stefan Spengler

7 Vorwort VII Vorwort Die voriiegende Dissertation beschafdgt sich mit dem strategischen Ersatzteilmanagement in Closed-Loop Supply Chains. Sie entstand wshrend meiner TStigkeit als wissensch^icher Mitarbeiter am Lehrstuhl fiir Produktionswirtschaft der Technischen Universitat Braunschweig. Eine Dissertation ist immer auch ein Kooperationsprojekt. Viele Personen, denen ich an dieser Stelle danken m(5chte, haben direkt oder indirekt einen Beitrag zum Entstehen dieser Arbeit geleistet. Meinem Doktorvater Prof. Dr. rer. pol. Thomas Stefan Spengler, Leiter der Abteilung Produktionswirtschaft, mdchte ich flir die vielfsltigen fachlichen Hinweise, ftir die fruchtbaren Diskussionen, ftir die Freiheiten bei der Verfolgung meiner eigenen wissenschaftlichen Icteen und ftir die Schaffung einer sowohl produktiven als auch familiuren ArbeitsatmosphSre ganz besonders danken. Herzlich bedanken mschte ich mich ebenso bei Prof. Dr. rer. pol. Dirk C. Mattfeld, Leiter der Abteilung Wirtschaftsinformatik, ftir die tjbemahme des Korreferats, fur scin Interesse an der Arbeit sowie ftir die zeitnahe Erstellung des Gutachtens. Ftir die Obernahme des Vorsitzes der Prtifungskommission sowie ftir sein starkes Interesse an cten Flexibilitatsaspekten des Ersatzteilmanagements bedanke ich mich bei Herm Prof. Dr. rer. pol. Marc Gtirtler, Leiter der Abteilung Finanzwirtschaft. Ein herzliches DankeschSn alien KoUeginnen und Kollegen am Lehrstuhl ftir Produktionswirtschaft, Dr. rer. pol. Grit Walther, Dr. rer. pol. Martin Ploog, Dipl.-Kfm. Dipl.-oec. Oliver Seefried, Dipl. Wirtsch.-Ing. Stefan Rehkopf, Dipl. Wirtsch.-Ing. Wiebke St5lting, Dipl.-Kfm. Eberhard Schmid, Dipl.-Bw. Dolores Queiruga, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Thomas VoUing sowie Dipl.-Oek. Grischa Meyer ftir die gute Zusammenarbeit und die vielen konstruktiven Diskussionen. Auch alien studentischen Mitaibeiterinnen und Mitarbeitem des Lehrstuhls, die mich bei meiner Arbeit untersttitzt haben sei gedankt. Stellvertretend mdchte ich Kerstin Glienke und Amo K5nig nennen. Aufierordentlich profitiert habe ich davon, dass meine Arbeiten in das vom BMBF gefdrderte Forschungsprojekt "Stoffstrombasiertes Supply Chain Management in der Elektronikindustrie zur SchlieBung von MaterialkreislMen (STREAM)" eingebettet waien. Dies ermdglichte es mir, wesentliche Einblicke in die Praxis der Kreislaufwirtschaft sowohl aus Sicht eines Herstellers als auch eines Recyclinguntemehmens zu bekomn^n. Bedanken mdchte ich mich an dieser Stelle bei Herm Dr. Joachim Crone, Herm Dipl.-Ing. Georg Karl, Herm Dipl.-Ing. Kai Kramer und Herm Dipl.-Ing. Thomas Henze ftir die umfangreiche Untersttitzung, Die im Rahmen der Beantragung und der Bearbeitung dieses Projektes geftihrten GesprSche mit Herm Dr.-Ing. Karsten von Westemhagen, Herm Dr.-Ing. Ren6 Graf sowie Herm Dr.-Ing. Christoph Henmann haben meinen ingenieurswissenschaftlichen Horizont staric erweitert. Ganz besonders m5chte ich meiner Familie danken. Meine Eltem Werner und Marlis SchriSter haben mich stets in alien Lebenslagen tatiomtig untersttitzt und mir so unter anckrem meine Ausbildung ermoglicht. Ohne sie wmre ich nicht da, wo ich jetzt bin.

8 Vm V(M-wort Bei mcincr Tochter Pauline Johanna mdchte ich mich ftlr ihr zauberhaftes Lachen bedanken, das mich in der Endphase meines Dissertationsprojekts stets darauf aufmerksam gemacht hat, dass das Leben nicht nur aus Arbeit besteht. Mein herzlichster Dank geht an mcine Frau Melja flir ihre unschstzbare Untersttitzung und ihr VerstSndnis. Ohne ihren Zuspruch ware diese Arbeit nicht fertig gestellt wonkn. Dir und unserer Tochter PauHne Johanna sci diese Arbeit gewidmet. Marcus Schr5ter

9 GliedenmgsitbCTsicht.«5L Gliederungsiibersicht 1 Einleilung Ausgangslage und Problemstellung Zielsetzung und Vorgehcnsweise 3 2 Rahmenbedin^limgen von Closed-Loop Supply Chains In der ldctro(nlk)lndustrie Closed-Loop Supply Chains Wirtschaftliche Rahmenbedingungen der Elektro(nik)industrie Konstituiercnde Bestimmungsfaktoren der Gestaltung von Systemen zum Recycling elektr(on)ischer Produkte ProduktriickflUsse Recyclingaiten Prozessschritte in Systemen zum Recycling elektr(on)ischer GerSte Grundlegende organisatorische Erscheinungsfonnen von Systemen zum Recycling elektr(on)ischer GerSte Wirtschaftliche Rahmenbedingungen von Recyclinguntemehmen fur Elektro(nik)altgerme in Deutschland Erkenntnisse aus den Rahmenbedingungen von Closed-Loop Supply Chains in der Elektro(nik)industrie 41 3 Strategisches Management von Closed-Loop Supply Chains Charakteristika der strategischen Planung Supply Chain Management als Ausgangspunkt des Closed-Loop Supply Chain Managements Ziele und Anforderungen an das Closed-Loop Supply Chain Management Strategisches Closed-Loop Supply Chain Management Entwicklung und Bewertung von Closed-Loop Supply Chain Strategien zur Intensivierang von StoffkreisMufen AnsStze zur Entscheidungsunterstiitzung zur Umsetzung adsquater Closed-Loop Supply Chain Strategien Ergebnisse der bisherigen AusfUhrungen 86

10 Rahmenbedingungen und Planungsaufgaben der Ersatztdlversorgung furlndustriegiiter Begriffsbestimmungen Bedeutung der Ersatzteilversorgung fur elektr(on)ische Industiiegtiter Rahmenbedingungen der Ersatzteilversorgung elektr(on)ischer IndustriegUter Die Nachserienphase im Rahmen des Ersatzteilversorgungszeitaraums Ersatzteilversorgungsstrategien auf der Basis neuer Teile Produktkomponentenverwendung als Ersatzteilversorgungsstrategie Planungsansatze aus dem Ersatzteilmanagement Fazit 117 Anfordeningsemiittiiung und Methodenwahl Anforderungen an eine EntscheidungsunterstUtzung Strategische EntscheidungsunterstUtzungssysteme Systemkybemetische LdsungsansStze Ergebnis 137 Konzeption und Implemeiitlenuig eines Entscheidungsunterstiitzungsinstnm^nts zur strategischen Planung von Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung Ziele des strategischen Planungsinstruments Methodisches Vorgehen Problemdefinition Entwicklung einer dynamischen Hypothese Qualitative Entwicklung von Strategieelementen Struktur des Simulationsmodells Implementierung des strategischen Planungsinstruments 189 Exemplarische Anwendung des Planungsinstruments Darstellung der Closed-Loop Supply Chain Rahmenbedingungen des Fallbeispiels Referenzlauf 204

11 Gliederungslibersicht»_«M 7.4 Simulationsstudien Zusammenfassendes Ergebnis Wurdigimg und Ausblick KritischeWUrdigung Weitere Einsatzbereiche des Planungsinstruments Forschungsbedarf Zusamineiifassung 231 Literaturverzeichnis 235 Anhang: ModeUgleichungen des System Dynamics Modells 259

12 Inhaltsverzeichnis XIII Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Ausgangslage unci Problemstellung Zielsetzung und Vorgehensweise 3 2 Rahmenbedinguii^n von Closed-Loop Supply Chains in der Elektro(iiik)indiistrie Closed-Loop Supply Chains Wirtschaftliche Rahmenbedingungen der Elektro(nik)industrie Struktur der Elektro(nik)industrie Bedeutung der Produktion von Elektro(nik)geraten weltweit und in der Bundesrepublik Deutschland Globalisiemng der Elektro(nik)industrie U 2.3 Konstituierende Bestimmungsfaktoren der Gestaltung von Systemen zum Recycling elektr(on)ischer Produkte Motive und Vorgaben des Umweltrechts Elektro(nik)altgerate: Probleme und Potenziale Kieislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG) Gesetzttberdas Inverkehrbringen, die RUcknahme und die umweltverti-sgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeraten (Elektro- und ElektronikgerStegesetz - ElektroG) Okonomische Motive ProduktrUckfltlsse Recyclingarten Prozessschritte in Systemen zum Recycling elektr(on)ischer Gei^te Grundlegende organisatorische Erscheinungsformen von Systemen zum Recycling elektr(on)ischer Gerate Wirtschaftliche Rahmenbedingungen von Recyclinguntemehmen fur Elektro(nik)altgerate in Deutschland ^-kenmnisse aus den Rahmenbedingungen von Closed-Loop Supply Chains in der Elektro(nik)industrie 41

13 XIV ^ InhaitsvCTzeichms 3 Strategisches Management von Closed-Loop Supply Chains Charakteristika der strategischen Planung Supply Chain Management als Ausgangspunkt des Closed-Loop Supply Chain Managements Ziele und Anforderungen an das Closed-Loop Supply Chain Management Definition und Ziel des Closed-Loop Supply Chain Managements Anforderungen an das Management von Closed-Loop Supply Chains Strategisches Closed-Loop Supply Chain Management Gestaltung von Retrodistributionsnetzwerken Standortplanung Kapazitatsplanung Auswahl von Logistikkonzepten zur Redistribution von AltfMXKiuktcn Umgestaltung der bestehenden Supply Chain Koordination der Produktentwicklung Koordination der Marketing- und Vertriebsaktivitaten Koordination der Beschaffungsaktivitaten Koordination der Produktionsprozesse Koordination der Zusammenarbeit mit Recyclinguntemehmen Koordination des Informationsmanagements Prognosen zur Informationsversorgung der strategischen Planung Bereitstellung recyclingrelevanter Produktdaten Gestaltung der FinanzflUsse Integrierte Entwicklung von Produktrecyclingstrategien und Closed-Loop Supply Chain Design Entwicklung und Bewertung von Closed-Loop Supply Chain Strategien zur Intensivierung von StoffkreislUufen Closed-Loop Supply Chain Strategien zur Metallverwertung Closed-Loop Supply Chain Strategien zur Kunststoffverwertung 78

14 Inhaltsverzeichnis «_«_«_ Si Closed-Loop Supply Chain Strategien zur Produktverwendung Closed-Loop Supply Chain Strategien zurproduktkomponentenverwendung Ansatze zur Entscheidungsunterstiitzung zur Umsetzung adsquater Closed-Loop Supply Chain Strategien Ergebnisse der bisherigen AusfUhrungen 86 4 Rahmenbedingimg^ luid ^anung^iifgaben der Irsatzteilversorgung furlndustriegiiter Begriffsbestimmungen Ersatzteilklassifikationen Ersatzteilmanagement und Ersatzteillogistik IndustriegUter BesonderheitenimVergleichzuKonsumgtitem Typologie von IndustriegUtem Bedeutung der Ersatzteilversorgung fur elektr(on)ische IndustriegUter Rahmenbedingungen der Ersatzteilversorgung elektr(on)ischer IndustriegUter Ueferverpflichtungen Dauer der Ersatzteilversorgung Ersatzteilsortiment Beschaffung von Produktkomponenten zur Herstellung von Ersatzteilen LagerfShigkeit von Bauteilen Verfdgbariceit der Fertigungstechnologie Die Nachserienphase im Rahmen des Ersatzteilversorgungszeitraums Ersatzteilversorgungsstrategien auf der Basis neuer Teile Abschlusslos Nachfertigung Nachfertigung in einer separaten Ersatzteilwerkstatt Nutzung kompatibler Teile Redesign 112

15 XVI Inhaltsverzeichnis 4.6 ProduktkomponentenvcrwendungalsErsatztcilversorgungsstrategie Planungsansatze aus dem Ersatzteihnanagement StrategieUbergreifende AnsStze AnsStze zum Bestandsmanagement einzelner Basisstrategicn Ansatze zur Planung einer Nachfeitigungsstrategie AnsStze zur Planung einer Endbevorratungsstrategie Fazit Anfordemngsemiittlung iind Methodenwahl Anforderungen an eine EntscheidungsunterstUtzung StrategischeEntscheidungsuntersttttzungssysteme SystemkybemetischeLSsungsansatze Kontrolltheorie System Dynamics Gegentiberstellung der systemkybemetischcn AnsHtze Ergebnis Konzeption uitd Implementierang eines Entscheidimgsuiiterstiitzimgsiiistruiiieiits zur strateglschen Planung von Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung Ziele des strategischen Planungsinstruments Methodisches Vorgehen Problemdefinition Entwicklung einer dynamischen Hypothese Problematisches Verhalten im Bereich Ersatzteilversorgung Problematisches Veihalten im Bereich Redistribution und Recycling Qualitative Entwicklung von Strategieelementen Erweiterung des Aktionspotenzials und Erhdhung der Reagibilitat des Ersatzteilversorgungsbercichs Erweiterung des Aktionspotenzials und ErhQhung der Reagibilitat des Redistributions- und Recyclingbereichs 150

16 Inhaltsverzeichnis XVII Elemente eines Planungs- und Prognosesystems ftlr Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung Struktur des Simulationsmodells Die Gmndstruktur des Modells Sektor Nutzungsphase Primarprodukte Sektoren der Closed-Loop Supply Chain Sektor Produktion und Distribution von Ersatzteilen Subsektor Produktions-und Distributionsprozess Subsektor Produktionskapazitat und Redesign Sektor Redistribution und Recycling Subsektor Redistribution Subsektor Recycling Subsektor Aufarbeitungsentscheidung Subsektor jj'ruhzeitige Aufarbeitungsentscheidung" Sektor Bewertung Subsektor monetare Bewertung Subsektor Kennzahlen Modellierung von Elementen eines Planungs- und Prognosesystems fiir Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung Messung der aktuellen durchschnittlichen Auftragsbearbeitungszeit Langfristige Prognose des Systembestandes Bestandsmonitoring Einstellungen zur Untersuchung altemativer Strategien Parametrisierung des Modells Beriicksichtigung der Unsicherheit Implementierung des strategischen Planungsinstruments 189

17 XVin Inhaltsven^ichnis 7 Exemplarische Anwendung des Planungsinstnunents Darstellung der Closed-Loop Supply Chain Rahmenbedingungen des Fallbeispiels Referenzlauf Simulationsstudien Ergebnisse fiir das Szenario hohe Aufarbeitbarkeit" 2C^ Ergebnisse fiir das Szenario mittlere Aufarbeitbarkeit" Ergebnissefiirdas Szenario geringe Aufarbeitbarkeit" Zusammenfassendes Ergebnis WurdigungundAusbUck KritischeWUrdigung KooperationsvertrSge in der Closed-Loop Supply Chain Gestaltung von Geschaftsprozessen Informationsmanagement in Closed-Loop Supply Chains zur Ersatzteilversorgung Entwicklung eines EntscheidungsunterstUtzungssystems auf der Basis von System Dynamics Einsatz des System Dynamics Modells in der Closed-Loop Supply Chain Weitere Einsatzbereiche des Planungsinstruments Forschungsbedarf Zusammenfassung 231 Literaturverzeichnis 235 Anhang: ModeUgleichungen des System Dynamics Modells 259

18 Abbildungsverzeichnis XIX Abbildungsverzeichnis Abbildung 2-1 Abbildung 2-2: Abbildung 2-3 Abbildung 2-4: Abbildung 2-5: Abbildung 2-6: Abbildung 2-7: SchlieBung von Stoffkreislaufen in WertschOpfungsketten [Krikke 1998] 9 Lieferlander von Bauelementen der Elektronik [ZVEI 2(X)1] 12 Motive zur Aufnahme von Recyclingaktivitaten 13 Behandelte Massen an AltgerSten (berechnete Massen nach [Halstrick-Schwenk 2000]) 14 Jahrliches Potenzial an Elektro(nik)schrott in Europa nach Schatzungen der Europaischen Kommission 16 Die Begriffe Abfall und Produkt nach dem Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (entnommen aus [Holzkamp 1999]) 17 Struktur der geteilten Produktverantwortung fttr Elektro(nik)gerate aus privaten Haushalten 21 Abbildung 2-8: Erscheinungsformen der Produktriicknahme 26 Abbildung 2-9: Determinanten der Altgerateentstehung 28 Abbildung 2-10: AUgemeiner Produktaufbau 29 Abbildung 2-11: Prozesskette der Distribution und der Retrodistribution (verandert nach [Fleischmann 2003]) 31 Abbildung 2-12: Herkunft des Elektro(nik)schrotts in Gew.-% 32 Abbildung 2-13: Behandlungsprozesse (modifiziert nach [Thierry et al. 1995]) 33 Abbildung 2-14: Netzwerktypen zum Recycling (versndert nach [Kirchgeorg 1999]) 36 Abbildung 2-15: Mogliche Organisationsformen zur Umsetzung der ElektroG fiir Altgerate aus privaten Haushalten [Frey 2003] 37 Abbildung 2-16: Verteilung der Ausgangsfraktionen bei der Electrocycling GmbH (in Gew.-%) 40 Abbildung 3-1: Abbildung 3-2 Abbildung 3-3 Abbildung 3-4 Kennzeichnung strategischer, taktischer und operativer Planungen [GUnther/Tempelmeier 2003] 44 Supply Chain (verandert nach [YucesanA^an Wassenhove 2003]) 46 Paarung von Produkten und Supply Chain Designs [Fisher 1997] 47 Abgestimmte Strategien [Lee 2002] 49

19 XX Abbildungsveraeichnis Abbildung 3-5: Strategien zur Reduzicrung der Unsicherheiten [Lee 2002] 50 Abbildung 3-6: Abbildung 3-7: Abbildung 3-8: Oberlappende Verantwortlichkeiten bei der Entwicklung von Produkten, Prozessen und Supply Chains [Fine 2000] 50 Grundstruktur eincs Advanced Planning Systems [nach Meyr/Wagner/Rohde 2005] 51 AUgemeine Struktur einer CLSC (versndert nach [Bloemhof-Ruwaard/KrikkeA^an Wassenhove 2004]) 52 Abbildung 3-9: Restriktionen bei der SchlieBung von Stoffkreislaufen [Geyer/Jackson 2004] 53 Abbildung 3-10: Koordination zwischen intemen und extemen Akteuren zur Integration des Produktrlicknahme-und Recyclingprozesses 60 Abbildung 3-11: Zielsetzungen von Altproduktakquisitionsaktivit^ten [Guide/Jayaraman 2000] 64 Abbildung 3-12: Einstufiges Produktions-Recycling-System [Inderfiirth 2000] 65 Abbildung 3-13: Exemplarischer Ausschnitt aus dem Recyclingpasskonzept der Agfa-Gevaert AG 71 Abbildung 3-14: Richtung und Ursachen Uberbetrieblicher FinanzflUsse im Rahmen des RUcknahmeprozesses aus Sicht des Herstellers 73 Abbildung 3-15: Finanzielle Gestaltungsm5glichkeiten im Rahmen der Produktrlicknahme 74 Abbildung 3-16: StoffkreislUufe in der Elektro(nik)industrie 77 Abbildung 3-17: Strategien zur Reduzierung der Unsicherheit in CLSCs zur emeuten Verwendung von Produktkomponenten 82 Abbildung 3-18: Zuordnung von Recyclingarten zu Beschaffungs- und Nachfrageunsicherheiten 83 Abbildung 4-1: Systematik der Teilearten (vermndert nach [Schuppert 1994]) 90 Abbildung 4-2: Rahmenbedingungen der Ersatzteilversorgung [Graf 2005] 96 Abbildung 4-3: Abbildung 4-4: RegulSre und maximale Ersatzteilbevorratungsdauer in der Elektro- (nik)industrie (erstellt nach Angaben aus [Dide/Merkel/Hanning 1999]) 98 Entwicklung der Altersstruktur medizintechnischer Gerate in Deutschland (nach Daten aus [European Coordination Committee of the Radiological and the Electromedical Industries 2000] [European Coordination Committee of the Radiological and the Electromedical Industries 1996]) 99

20 Abbildungsverzeichnis XXI Abbildung 4-5: Globale Trends im Markt flir elektronische Bauelemente [Tiku/Pecht2004] 101 Abbildung 4-6: Mormationsfluss in dcr Supply Chain (verandert nach [ZVEI 2002b]) 103 Abbildung 4-7: Marktzyklus und Bestandsentwicklung eines Primarproduktes 105 Abbildung 4-8: Bewertung verschiedener VersorgungsansMtze ([Schulz 1977] verandert nach [Hesselbach/Mansour/Graf 2002]) 108 Abbildung 4-9: Bestandsverlaufe von Endbevorratungsmafinahmen in einem Untemehmen der Elektro(nik)industrie 110 Abbildung 4-10: Markt-und Produktriicknahmezyklus 113 Abbildung 4-11: M5gliche Kombinationen von Versorgungsstrategien [Hesselbach/Mansour/Graf 2002] 115 Abbildung 5-1: Analogie zwischen Systemen zur UnterstUtzung gut strukturierter und strategischer, schlecht strukturierter Entscheidungsprobleme (verandert nach [Bunz 1988] und [Moiecroft 1984]) 122 Abbildung 5-2: Konzeptionelles Modell eines SEUS (vermndert nach [Turban/Aronson 2001]) 123 Abbildung 5-3: Integration von simulationsbasierten SEUS in den Strategieentwicklungs- und -bewertungsprozess (verandert nach [Moiecroft 1984]) 125 Abbildung 5-4: Regelkreis zur Planung und Steuerung industrieller Produktionsprozesse [Spengler 1998] 126 Abbildung 5-5: Methodische Grundpfeiler von System Dynamics 128 Abbildung 5-6: Kausaldiagranmi eines einfachen Produktions-Lagerhaltungssystems 130 Abbildung 5-7: System Dynamics-Notation in Bestands- und Flussdiagrammen 131 Abbildung 5-8: Bestands- und Flussdiagramm eines einfachen Produktions- Lagerhaltungssystems 131 Abbildung 5-9: BeispielhaftesSimulationsergebnis 133 Abbildung 5-10: Bestands- und Flussdiagramm einer erfolgreichen Regelung des Produktions- und Lagerhaltungssystems 134 Abbildung 5-11: Simulationsergebnis der verbesserten Regelung 135 Abbildung 6-1: Entwicklung von System Dynamics Modellen als iterativer Prozess [Sterman 2000] 141

21 XXn Abbiidungsverzeichiiis Abbildung 6-2: Abbildung 6-3: Abbildung 6-4: Gmndstruktur einer CLSC fiir Ersatzteile (eigene Darstellung, angelehnt an [Fleischmann 2001]) 143 Kausaldiagramm zur ErklSrung des problematischen Verhaltens im Ersatzteilbereich 146 Kausaldiagramm zur ErklSrung des problematischen Veriialtens im Recyclingbereich 147 Abbildung 6-5: Kausaldiagramm einer Strategie mit Aufarbeitungsm5glichkeit 149 Abbildung 6-6: Kausaldiagramm einer Strategie mit der MOglichkeit Altgerate zu akquirieren 150 Abbildung 6-7: tjbersicht Uber die Modellstruktur 154 Abbildung 6-8: Generelle Struktur einer Alterungskette [Sterman 2(XX)] 155 Abbildung 6-9: Alterungskette erweitert urn Obsoleszenz und Ersatzteilnachfrage 156 Abbildung 6-10: Politikstrukturdiagramm der erweiterten Supply Chain 158 Abbildung 6-11: Bestands- und Flussstruktur von Produktion und Distribution 159 Abbildung 6-12: Bestands- und Flussstruktur des Subsektors Produktionskapazitat und Redesign 164 Abbildung 6-13: Bestands-und Flussdiagramm der Redistribution 166 Abbildung 6-14: Bestands- und Flussdiagramm des Subsektors Aufarbeitung und Materialrecycling 170 Abbildung 6-15: Bestands- und Flussdiagramm der Aufarbeitungsentscheidung 172 Abbildung 6-16: Bestands- und Flussdiagramm der friihzeitigen Aufarbeitungsentscheidung 173 Abbildung 6-17: Bestands-und Flussdiagramm der monetaren Bewertung 179 Abbildung 6-18: Bestands- und Flussstruktur zur Erfassung der durchschnittlichen Auftragsbearbeitungszeit 181 Abbildung 6-19: Geplanter und tatsschlicher Systembestand 184 Abbildung 6-20: Struktur des strategischen Planungsinstruments 190 Abbildung 6-21: Maske zur VerUnderung von Strategieeinstellungen 191 Abbildung 6-22: Einflussdiagramm am Beispiel des Modellelements Aufarbeitung" 191 Abbildung 6-23: Verwendungsdiagramm am Beispiel des Modellelements Aufarbeitung" 192

22 Abbildungsverzeichnis XXin Abbildung 6-24: Darstellung eines vorstrukturierten Ergebnisberichts 192 Abbildung 6-25: Darstellung eines anwenderspezifischen Ergebnisberichts am Beispiel der Variablen Gebrauchtteillager" 193 Abbildung 7-1: Kennzahlen des zentralen Ersatzteillagers [NN 2002b] 196 Abbildung 7-2: Abbildung 7-3 Abbildung 7-4; Abbildung 7-5 Abbildung 7-6: Abbildung 7-7: Abbildung 7-8: Abbildung 7-9: Herstellungsphasen und Entscheidungspunkte der Ersatzteildefmition und -versorgung 197 StreaM-CLSC fur Ersatzteile 198 ADC-Produktfamilie in den Phasen des Lebenswegs 199 Absatzverlauf des ADC-Compact 200 Obsoleszenzwahrscheinlichkeiten 201 Reparaturquoten 201 Ersatzteilnachfrage 202 Effekt der AltgerStedichte mit aufarbeitbaren Komponenten auf den Redistributionsausgabensatz ftir akquirierte AltgerSte 203 Abbildung 7-10: Referenzlauf 204 Abbildung 7-11: Aufarbeitbarkeitsszenarien des Scanners 205 Abbildung 7-12: Kapitalwertauspragungen im Szenario hohe Aufarbeitbarkeit" (Boxplot) 208 Abbildung 7-13: Kapitalwertverlauf der Strategie,JReaktiv mit Akquisition" im Szenario hohe Aufarbeitbarkeit" 209 Abbildung 7-14: Simulationslauf fur die Strategie Reaktiv mit Akquisition, 60% Abschlusslos und 55% Riickflussquote" 210 Abbildung 7-15: Kapitalwertauspragungen im Szenario mittlere Aufarbeitbarkeit" (Boxplot) 212 Abbildung 7-16: Kapitalwertverlauf der Strategie Einlagerung aufarbeitbarer Komponenten und FrUhwamsystem mit Akquisition" im Szenario mittlere Aufarbeitbarkeit" 213 Abbildung 7-17: Simulationsergebnis fur die Strategie,JEinlagerung aufarbeitbarer Komponenten und FrUhwamsystem mit Akquisition, 60% Abschlusslos, 70% Rtickflussquote" im Szenario mittlere Aufarbeitbarkeit" 214 Abbildung 7-18: Kapitalwertauspragungen im Szenario geringe Aufarbeitbarkeit" (Boxplot) 217