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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
Seite 2
© Fraunhofer IML 2005
Agenda
• Struktureller Wandel in der Automobilindustrie
• Ansatz und Umfang des LiNet-Projektes
• Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse
• IT-Umsetzung
• Nutzenbewertung von LiNet
2
Seite 3
© Fraunhofer IML 2005
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
Das Fraunhofer IML in Dortmund
Bereich1:Materialflusssysteme(Prof. Dr. Michael ten Hompel)
Bereich 3:Logistik, Verkehr und Umwelt(Prof. Dr. Uwe Clausen)
Bereich 2:Unternehmenslogistik(Prof. Dr. Axel Kuhn)
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
Seite 4
© Fraunhofer IML 2005
Wertschöpfungsentwicklung 2002-2015 – Gesamt Die Gesamtwertschöpfung wächst um ~250 Mrd. €. Der Wertschöpfungsanteil derOEMs sinkt von heute 35% auf 23% (2015).
Mrd. €
Wertschöpfung / Wertschöpfungsanteil OEMs(weltweit, Automobilentwicklung / -produktion, Light Vehicles)
645
903
Zulieferer (inkl. Dienstleister)
OEM
57 Produktion Fahrzeuge (Mio. Stück)
76
• Ø jährliches Wachstum der Gesamt-wertschöpfung um 2,6% (2002-2015)
• Deutliche Zunahme der Wertschöpfung bei den Zulieferern
• Prozentuale Abnahme der Wertschöpfung bei den OEMs
• Der Anteil Elektronik wächst unter den Hauptmodulen am stärksten, von 127 Mrd. € auf 316 Mrd. €
• Folge ist eine Veränderung der »Machtverhältnisse« innerhalb der Automobilindustrie
Quelle: Future Automotive Structure 2015, Fraunhofer, Mercer Management Consulting
228(35%)
203(23%)
417(65%)
700(77%)
2002 2015
3
Seite 5
© Fraunhofer IML 2005
Hauptmodule: Anteile OEM / Zulieferer In allen Hauptmodulen – außer Elektrik / Elektronik – kommt es zu einer Verlagerung der Wertschöpfungsanteile zu den Zulieferern1
1 inkl. DienstleisterQuelle: Mercer Wertschöpfungsmodell 2015
Fahrwerk
Antriebs-strang
Motor und Aggregate
Karosserie-struktur
Body (Exterior)
Interior
Elektrik / Elektronik
2002OEM Zulieferer OEM Zulieferer
2015
23% 77% 15% 85%
37% 63% 20% 80%
50% 50% 36% 64%
96% 4% 59%41%
55% 45% 29% 71%
16% 84% 14% 86%
16% 84% 16% 84%
Seite 6
© Fraunhofer IML 2005
WertschöpfungsstufenDer geringe OEM-Anteil bei Modulfertigung und -montage nimmt weiter ab
2002
25%
75%
Vor-entwicklung
Serienentwicklung Modul-fertigung
Modul-montage
Fahrzeugmontage
∆Eigenleistung OEMs (%-Punkte)
201587%
25%
75%
1%
99%
54%55%
36%
64%
32%
68% 90%
13%
4%
96%
OEM
Zulieferer
OEM
Zulieferer
45%
10%
46%
Quelle: Mercer Wertschöpfungsmodell 2015
Eigenleistungskompetenz der OEMs zukünftig vor allem bei Fahrzeugmontageund selektiv in der Entwicklung
∅ OEM-Eigenleistung
35,3%
22,5%
-14-9 -15 -12 -3
4
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© Fraunhofer IML 2005
Agenda
• Struktureller Wandel in der Automobilindustrie
• Ansatz und Umfang des LiNet-Projektes
• Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse
• IT-Umsetzung
• Nutzenbewertung von LiNet
Seite 8
© Fraunhofer IML 2005
Beispiel eines typischen Fahrzeugproduktionsnetzwerks
Händler
Tier 1Lieferant
Fahrzeugwerk
Tier 2Lieferant
Tier 3Lieferant
Versorgungs-
logistik
ca. 1.500 Unternehmen
ca. 400 Unternehmen
ca. 270 LKW / Tag
ca. 12.000 Sachnummern
ca. 60 A-Teilefamilien
ca. 1.032 Konfigurationen über alle Baureihen
70% der Wertschöpfung an den
Gesamtherstellkosten
30% der Wertschöpfung an den Gesamtherstellkosten
Betrachtungshorizont von LiNet
Komplexität eines Liefernetzwerkes
5
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© Fraunhofer IML 2005
1st tier
2nd tier
OEM
LDL
OEM (Original Equipment Manufacturer)Vormachtstellung im LiefernetzwerkTreiber des Netzwerkes
LDL (Logistikdienstleister) als Verbindungsglied zwischen den StufenBisher in die Planung begrenzt einbezogen
Gute IT-Infrastruktur (ERP, PPS, CRM)Große Unternehmung mit guter IT-Anbindung an OEMBekommt Bedarfe meist elektronisch (XML,EDI, etc.)
Meist KmU‘sSelten Anbindung an 1st tierNicht stark ausgeprägte IT-Struktur
Netzwerkpartner in einem Automotive Supply Network
Seite 10
© Fraunhofer IML 2005
Ausgangssituation:
• Getrennte Systeme für jeden OEM zur Prüfung der Teileverfügbarkeit, Kapazitäts-und Bedarfsplanungüber 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!
Ausgangssituation und Zielsetzung von LiNet
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© Fraunhofer IML 2005
• Schaffung von Versorgungssicherheit und Kostensenkung im Netzwerk
• Betrachtung von Liefernetzwerken und nicht singulären Ketten
• 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 OEMS:
Lösungsansatz von LiNet
• Maxime: Anwendbarkeit und operativer Nutzen
• Berücksichtigung von Autonomie- und Vertraulichkeitsansprüchen der Lieferkettenpartner
= Beispiel für »kritischen Lieferpfad«
OEM SystemsSupplier
1. tierSupplier
2. tierSupplier
L o g i s t i k d i e n s t l e i s t e r
Tiefe
Bre
ite
P r o d u z e n t e n
OEM
OEM
= Beispiel für »kritischen Lieferpfad«
OEM SystemsSupplier
1. tierSupplier
2. tierSupplier
L o g i s t i k d i e n s t l e i s t e r
Tiefe
Bre
ite
P r o d u z e n t e n
OEMOEM
OEM
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© Fraunhofer IML 2005
SAP
Man
ugis
tics
Netzwerkpartner in LiNet
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© Fraunhofer IML 2005
Die fachlichen Schwerpunkte von LiNet
Hersteller Zulieferer1. Stufe
Zulieferer2. Stufe
LogDL LogDL
ProgrammplanungMaterialbedarfsplanung
Abrufrechnung
Transport-steuerung
ERP / PPSJIS-Programme
ManuellePlanung
ManuellePlanung
Ist-S
ituat
ion
LiNet-Systemebene
Collaboration Management
Information
Koordination Koordination
LiNet LiNet LiNet LiNet
LiNet-Prozessebene
LiNet- Integrations- und Kommunikationsebene
LiNetLiNet-kompatible-Formate
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© Fraunhofer IML 2005
Agenda
• Struktureller Wandel in der Automobilindustrie
• Ansatz und Umfang des LiNet-Projektes
• Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse
• IT-Umsetzung
• Nutzenbewertung von LiNet
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Seite 15
© Fraunhofer IML 2005
Frühzeitiges Erkennen von LieferengpässenTransparenz über die Supply ChainMonitoring der Supply Chain Performanz
Transparenz über potenzielle LieferengpässeFrühzeitige Information über Bedarfs- und KapazitätsprofileOptimierung der RessourcenauslastungInformationsbündelung über die Netzwerkpartner
Informationsfenster zu Planungsaktivitäten der PartnerZugriff auf bisher nicht vorhandene Planungsfunktionalität (Application Service Provider)Optimierung der Ressourcenauslastung
Zielsetzungen für die LiNet- Anwendergruppen
1st tier
2nd tier
Frühzeitige Information über BedarfsprofileOptimierung des Ressourceneinsatzes
OEM
LDL
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© Fraunhofer IML 2005
Funktionsmodule der LiNet-Lösung
Lieferant
LDL /Spediteur
KollaborativeKapazitäts- undBedarfsplanung
18 Monate 4 Monate Wochen Tage
OEM Lieferketten-Monitoring
(Bedarfe, Bestände,Kapazitäten)
Supply Chain Event Management
(Tracking & Tracing,Engpass-Management,Versorgungssicherung)
Versand- und Transportplanung
Versand- und Transportabwicklung
Behälter-Management
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Seite 17
© Fraunhofer IML 2005
Übersicht Prozesse Bedarfs- & Kapa-Planung
Nettobedarfs-übermittlung
Abweichungs-analyse
Bedarfs-auflösung
Reichweiten-überwachung
ErmittlungKapazitäts-
bedarf
Kapazitäts-prüfung &Alerting
SimultaneBedarfs- &
Kapa-Planung
Simulation
Nettobedarfs-übermittlung
Abweichungs-analyse
Sequenzielle Bedarfs- und Kapazitätsplanung
Simultane Bedarfs- und Kapazitätsplanung
Simulation zur Planungsunterstützung
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© Fraunhofer IML 2005
Kapazitäts-planung
Bedarfs-planung
Bedarfe
Bedarfs-planung
Bedarfs-planung
Bedarfe
Bedarfe
Termin,Mengen
Kapazitäts-planung
Kapazitäts-planung
Volumen
Kapazitäts-planungKapazitäts-
planung
Termin,Mengen
Termin,
Mengen
Volumen1st tier
LDL
2nd tier
OEM
3rd tier
LDL
Kollaborative Bedarfs- und Kapazitätsplanung
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Seite 19
© Fraunhofer IML 2005
Durchspielen von Planungsvarianten (What-if-Szenarien),
insbesondere auf Basis interner, den Partnern bekannten Restriktionen, ohne
automatische »Freigabe« dieser Varianten in der Kette
Initiierung/ Simulationsauslöser
1. Alerts aus der Bedarfs- und/oderKapazitätsplanung
2. Simulationsergebnisse eines Kundenmit Auswirkungen auf die Bedarfssituation
Simulations-Owner ist der Auslöserbzw. Initiator der Simulation
Änderungsszenarien einzelner Partner
Lokal initiiert, partnerinitiiert
FremdgetsteuertFremdgetsteuert nicht beeinflussbarnicht beeinflussbar SelbstgesteuertSelbstgesteuert beeinflussbarbeeinflussbar
Szenario Simulation
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© Fraunhofer IML 2005
SimulationSzenario: OEM erhöht Bedarf, Engpässe im Netzwerk werden sichtbar
Nach Erhöhung der Bedarfe
Vor Erhöhung der Bedarfe
Vorher/ Nachher Vergleich
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Seite 21
© Fraunhofer IML 2005
Übersicht Soll-Prozesse LiNet-Materialfluss
Nettobedarfs-übermittlung
ÜberprüfungTeileverfügbar-keit f. Versand
Transport- &Tourenplanung
ÜberwachungAbholung
ÜberprüfungLieferfähigkeit
Versandvor-bereitung
Versand-abwicklung
Verlade-kontrolle
Transport-ablauf-
kontrolle
WE-Abwicklung& -Kontrolle
Behälter-management
MonitoringVersand-
bereitschaft
MonitoringAbholavis
MonitoringLiefertermin
MonitoringGestellung
MonitoringStandzeit
MonitoringStandzeit
»LTV«
»Fulfillment«
»TM«
modularer Aufbau:
»WEB-Connect«
Seite 22
© Fraunhofer IML 2005
Kollaboration im Materialfluss
Ausdruck SOLL-Pick-Up-Sheet
Dokument IST-Pick-Up-Sheet
Lieferschein-DFÜ7
Abholavis (=TAB)5
SOLL-Pick-Up-Sheet6
IST-Pick-Up-Sheet8
Transport-planung
Tourenplan,Transportabruf (TAB) 4
Versandabruf2
2
Versandbereitschaft3Versand-
bereitschaftweiterer Partner
OEM Lieferant
LDL
Lieferabruf/Feinabruf/Versandabruf (VAB)1
Behälter1
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Seite 23
© Fraunhofer IML 2005
Agenda
• Struktureller Wandel in der Automobilindustrie
• Ansatz und Umfang des LiNet-Projektes
• Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse
• IT-Umsetzung
• Nutzenbewertung von LiNet
Seite 24
© Fraunhofer IML 2005
Zugriffsrechte und Systemgrenzen werden beachtet
ERP-System
LiNet
LiNet
Gemeinsame
LiNet-Sicht
ERP-System
Der Zulieferer sieht seine
Gesamtauslastung
(Disponent) (Disponent)
ERP-System
(Liefer-steuerer)
Gemeinsame
LiNet-SichtLiNet
Der OEM sieht seine Kette Der Zulieferer sieht
seine Gesamtauslastung
Der LDL sieht die zu transportierenden Mengen+Termine
Der LDL sieht die zu transportierenden Mengen+Termine
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Seite 25
© Fraunhofer IML 2005
Architektur des LiNet-Systems
Bedarf
Bestand
Kapazität
Stückliste
ERP
Daten-modell
LiNet
Manugistics
Bedarf
Bestand
Kapazität
Stückliste
ERP
Unternehmen A
Unternehmen B
LiNet LiNet
Manugistics
LiNet
Daten-modell
LiNet
LiNet
LiNet-Anwendung
Inte
rfac
e /
Ko
llab
ora
tio
n LiN
et
Ad
min
/K
oo
rdin
ato
r
Daten-modell
Manugistics
Seite 26
© Fraunhofer IML 2005
CraissCraissSKSSKSIntegrate
Integrate
Integrate
Integrate
Integrate
Citrix
Citrix
Citrix
Citrix
Citrix
Inhouse Inhouse
InhouseInhouseInhouse
BMWBMW
BehrBehr
FaistFaist
InteractIntegrateInkl. Monitor/Security
ASP
LiNet-Architektur mit ASP-Konzept
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© Fraunhofer IML 2005
Agenda
• Struktureller Wandel in der Automobilindustrie
• Ansatz und Umfang des LiNet-Projektes
• Kollaborative Planungs- und Steuerungsprozesse
• IT-Umsetzung
• Nutzenbewertung von LiNet
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© Fraunhofer IML 2005
Treiber der Logistikkosten innerhalb der Werklogistik aus Sicht eines OEM
15-20%
5-15%
Komplexitätskosten
Prozessabweichungskosten
• Kommissionier-aufwendungen
• erhöhte Fertigungszeiten durch KLT´s
• Auslaufkosten / Anlaufkosten
• JIS-Projekte
• zusätzliche Investitionen für Flurförderfahrzeuge und Behälter
• Sonderfahrten
• Überbestände
• Unterbestände
• Auslaufkosten
• Kosten Parallellauf
• Zusatzaufwendungen durch Zeitverlust
• Zusatzaufwendungen durch fehlende oder verzögerte Informationen
• Versorgungsstörungen
100%
exemplarisches Kostenpotenzial erschließbar durch LiNet
Quelle: Audi AG
15
Seite 29
© Fraunhofer IML 2005
Welche Größen können generell durch LiNet beeinflusst werden?
Informationsdurchlaufzeit
Verfügbarkeit
Materialdurchlaufzeit
Produktion
Distribution
Beschaffung
Kosten Vermögen Leistung
AnlagevermögenUmlaufvermögen
AnlagevermögenUmlaufvermögen
AnlagevermögenUmlaufvermögen
Lagerfixkosten
PlanungskostenSteuerungskosten
Kapazitätskosten
BestellkostenFehlmengenkosten
Bestandskosten
Lagerfixkosten
PlanungskostenSteuerungskosten
Kapazitätskosten
RüstkostenFehlmengenkosten
Bestandskosten
Lagerfixkosten
PlanungskostenSteuerungskosten
Kapazitätskosten
KommissionierkostenFehlmengenkosten
Bestandskosten
Informationsdurchlaufzeit
Service
Materialdurchlaufzeit
Materialdurchlaufzeit
Verfügbarkeit / Service
Seite 30
© Fraunhofer IML 2005
Ermittelte Potenziale für Zulieferer der 1. und 2. Stufe
Kapazitätsauslastung Personal
Kapazitätsauslastung Maschinen
Anzahl Sonderfahrten
Verschrottungsmenge
Sicherheitsreichweite
Fläche
Anzahl Maschinenstunden
Mitarbeiterstunden
Opt. Durch. Pess.
5%10%15%
5%10%25%
5%10%25%
15%20%30%
10%15%25%
0%5%10%
0%1%5%
0%1%5%
Kapazitätsauslastung Personal
Kapazitätsauslastung Maschinen
Anzahl Sonderfahrten
Verschrottungsmenge
Sicherheitsreichweite
Fläche
Anzahl Maschinenstunden
Mitarbeiterstunden
Opt. Durch. Pess.
5%10%15%
10%20%30%
10%20%30%
20%30%50%
10%20%30%
0%5%10%
0%1%5%
0%1%5%
Tier 1 Tier 2
16
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© Fraunhofer IML 2005
Welche Ergebnisse werden durch LiNet im Netzwerk erzielt?
OEM
Reduktion der Kosten für Sonderfahrten - Potenzial: Durchschnittlich 10%
Zulieferer
Geringere Auslaufkosten durch geringere Verschrottungsmenge -Potenzial: Durchschnittlich 15%
Geringere Kosten für Ausweichverpackungen durch weniger Mitarbeiterstunden - Potenzial: Durchschnittlich 15%
Steigende Potenziale in höheren Zulieferstufen bei OEM-spezifischen Produktionsumfängen
Logistikdienstleister
Erhöhung der Auslastung der Ladungsfahrten – Potenzial: Durchschnittlich 15%
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© Fraunhofer IML 2005
Die LiNet-Initiative
Ziele
Benefits Initiative
Forcieren der Weiterentwicklungvon LiNet
Begleitung derVerbreitung von LiNet Unterstützung von
Standardisierungsaktivitätenund Gremienarbeit
Teilnahme an quartalsweisenVeranstaltungen zu LiNet-Inhalten
Aktiver Erfahrungsaustauschim Fachkreis Partizipation an der
LiNet-Verbreitung
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© Fraunhofer IML 2005
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 34
© Fraunhofer IML 2005
Kontakt
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4
44227 Dortmund
Dr.-Ing. Bernd Hellingrath
Hauptabteilungsleiter Unternehmensmodellierung
Tel.: +49 (0) 2 31 / 97 43-2 33
Fax: +49 (0) 2 31 / 97 43-2 34
E-Mail: [email protected]
www.iml.fraunhofer.de