Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entscheidungsunterstützung mittelständiger Unternehmen bei der dynamischen Produktallokation in globalen Wertschöpfungsnetzwerken

Da auch KMU zunehmend in globalen Wertschöpfungsnetzwerken (WSNs) agieren und ihre Variantenvielfalt stetig zunimmt, haben die Zuteilung von Produktvarianten sowie die Anpassung von Strukturen und Kapazitäten in WSNs einen großen Einfluss auf deren Wettbewerbsfähigkeit. Das Forschungsprojekt „ProdAllo.net“ zielt auf die Entwicklung einer KMU-gerechten Methodik zur effizienten Allokationsplanung von dynamischen Erweiterungen des Produktprogramms sowie deren Wechselwirkung mit der Anpassung von Strukturen und Kapazitäten globaler WSN ab.

Dazu wird zunächst eine Methode zur Clusterung von Produktvarianten entwickelt, um die hohe Komplexität bei der Allokationsplanung zu reduzieren. Parallel werden Gespräche mit den Unternehmen des Projektbegleitenden Ausschusses geführt, um deren Anforderungen an die Charakterisierung von Produktionsstrukturen und -kapazitäten im WSN aufzunehmen und eine Datenstruktur für das Optimierungsmodell zu erarbeiten. Darauf aufbauend erfolgt die Methodenentwicklung zur Entscheidungsunterstützung bei der dynamischen Produktallokation und Konfigurationsanpassung von globalen WSNs. Diese beinhaltet ein Optimierungsmodell zur integrierten Allokationsplanung und Netzwerkanpassung sowie Analysemethoden, die zu einer Erhöhung der Ergebnistransparenz sowie zur Identifikation von Produktionsengpässen und Maßnahmen zur weiteren Lösungsverbesserung beitragen. Die KMU-taugliche Anwendbarkeit der Methodik wird durch deren Umsetzung in einem Softwaredemonstrator sowie dessen Beschreibung in einem Praxisleitfaden sichergestellt.

Die entwickelte Methodik bietet produzierenden Unternehmen eine quantitativ abgesicherte Entscheidungsunterstützung zur Strategieentwicklung für ihre Produktallokation und die Konfigurationsanpassung ihrer WSNs. So können KMU trotz begrenzter Ressourcen kostenintensive Fehlentscheidungen bei Allokations- und Anpassungsentscheidungen im WSN vermeiden und weitere Maßnahmen zur Lösungsverbesserung identifizieren.

Ergebniszusammenfassung:

1. KMU-gerechtes Vorgehensmodell zum produktionsorientierten Clustering von Produktvarianten zur Reduktion der Entscheidungskomplexität bei der späteren Allokations- und Konfigurationsplanung in globalen Wertschöpfungsnetzwerken. Basierend auf übertragbaren Kriterien, die anwendungsspezifisch erweitert werden können, erfolgt die Anwendung eines K-Means-Verfahren und abschließend die Selektion der besten Lösung.

2. Vorgehensmodell zur strukturierten Charakterisierung von Produktionsstrukturen und -kapazitäten, sowohl hinsichtlich existierender, als auch potentieller Netzwerkobjekte. Dadurch wird ein umfassendes Verständnis über die Produktionsstrukturen und -kapazitäten geschaffen, wodurch die Grundlage für das Optimierungsmodell gelegt ist. Die Abdeckung der drei Dimensionen Produktionsstandort, Produktionsanforderungen und Produktcluster sowie der ständige Abgleich dieser stellt die Vollständigkeit der Charakterisierung sicher.

3. Optimierungsmodell für globale Wertschöpfungsnetzwerke unter Berücksichtigung relevanter Kosten. Durch die getroffenen Annahmen wird der Betrachtungs- und Planungshorizont festgelegt. Mittels multikriterieller Optimierung können verschiedene Zielkriterien (Kosten, Kundennähe, Qualität) berücksichtigt werden. Die modellierten Restriktionen decken eine große Bandbreite an identifizierten Rahmenbedingungen ab. Diese können flexibel an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Durch die Nutzung von Open-Source-Softwarelösungen und durchgehender Dokumentation ist die Anwendbarkeit durch KMU sichergestellt.

4. Softwaredemonstrator und Praxisleitfaden zur Anwendung, Demonstration und einfachen Bedienung des entwickelten Optimierungsmodells für globale Wertschöpfungsnetzwerke. Die einfache Benutzeroberfläche ermöglicht eine breite Anwendungsmöglichkeit des Optimierungsmodells.