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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 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

Kollaboratives Management des Zuliefernetzwerkes in der ... · 1 Kollaboratives Management des Zuliefernetzwerkes in der Automobilindustrie Dr.-Ing. Bernd Hellingrath, Fraunhofer

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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

Seite 7

© 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

Seite 9

© 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

6

Seite 11

© 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

Seite 12

© Fraunhofer IML 2005

SAP

Man

ugis

tics

Netzwerkpartner in LiNet

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Seite 13

© 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

Seite 14

© 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

Seite 16

© 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

Seite 18

© 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

Seite 20

© 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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Seite 27

© 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 28

© 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

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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

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Seite 31

© 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%

Seite 32

© 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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Seite 33

© 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