Übersicht abgeschlossener Forschungsprojekte

Auf Grund des schnellen Wachstums von Startups verändern sich während ihrer Entwicklung die Anforderung an die Logistik sehr schnell. Der Fokus von technologieorientierten Startups liegt jedoch eher auf der Produktentwicklung und der Finanzierung, sodass die frühzeitige Planung und Gestaltung der Logistik oft vernachlässigt wird. Auch fehlen entsprechende Handlungs-empfehlung für Startups. Im Rahmen des Forschungsprojektes „StartupLog" wird daher ein Logistikkonzept entwickelt, das produzierende Startups bei der effizienten und vorausschauenden Gestaltung einer mitwachsenden Logistik unterstützt.

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Forschunsbericht_StartupLog.pdf

Gegenwärtig ist eine quantitative, mehrdimensionale ad-hoc-Fabrikbewertung nicht möglich. Dies liegt an der Durchführung des Bewertungsprozess, welcher zurzeit überwiegend qualitativ in einer Diskussion durchgeführt wird. Eine quantitative Bewertung an Hand umfangreicher Materialflusssimulationen ist für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) häufig zu teuer. Außerdem sind Materialflusssimulationen eindimensional auf den Warenfluss ausgerichtet und vernachlässigen weitere Zielfelder der Fabrikplanung. Des Weiteren sind sie sehr zeitintensiv.

Daher soll im Projekt "QuaMFaB" ein Softwaredemonstrator entwickelt werden, der eine quantitative ad-hoc-Bewertung unterschiedlicher Zielfelder der Fabrikplanung ermöglicht. Dazu werden zusammen mit den Praxispartnern geeignete Zielfelder identifiziert, für die anschließend mathematische Berechnungsvorschriften entwickelt werden. Abschließend werden die erzielten Ergebnisse in einen Softwaredemonstrator implementiert und zusammen mit einem mittelständischen Praxispartner validiert.

Die Forschungsergebnisse werden KMU bei der Entwicklung und Auswahl von Layoutvarianten im Rahmen der Fabrikplanung unterstützten, denn die quantitative, mehrdimensionale ad-hoc-Fabrikbewertung führt zu einer besseren Vergleichbarkeit von Layoutvarianten und zu einer belastbareren Entscheidungsfindung.

Schlusbericht

Abschlussbericht_QuamFaB_IPH.pdf

Ergebnis des Projekts ist eine Methodik, die die Kosten und die Einsparungen von Lagerreorganisationsmaßnahmen berechnet, um eine Entscheidungshilfe für oder gegen die Reorganisation zu liefern. Zudem können die optimale Häufigkeit und der wirtschaftlichste Umfang von Reorganisationsmaßnahmen bestimmt werden. Hierfür werden die notwendigen Kennzahlen festgelegt, die für eine Beurteilung von Reorganisationsmaßnahmen verwendet werden können. Die Innovation besteht in den Algorithmen, die in der Methodik zusammengefasst werden. Die Methodik ermöglicht eine Unterstützung bei Reorganisationsentscheidungen, die es bisher in dieser Form noch nicht gibt. Gerade die Anpassbarkeit an die jeweiligen Gegebenheiten des Unternehmens und seine Produkte zeichnet die Methodik aus. Die Kommissionierung ist der größte Kostenfaktor im Betrieb von Distributionszentren. Kommissioniersysteme benötigen, insbesondere in einem turbulenten Umfeld, von Zeit zu Zeit einer Reorganisation, damit sie optimal und somit möglichst kostengünstig betrieben werden können. Ihre Optimierung ist also von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Dies trifft sowohl auf Großbetriebe als auch auf KMU zu, wobei letztere wegen ihrer begrenzten Ressourcen eher selten die dafür erforderliche Leistung aufbringen können. Insoweit ist das geplante Vorhaben von besonderer Bedeutung für KMU. Der potentielle Nutzerkreis wird als groß eingeschätzt und bietet diesem eine gute Chance, die Kosten der Kommissionierung optimieren zu können. Gelingt es, das Vorhaben wie vorgesehen zu realisieren und erfolgreich zu verifizieren, dann ist mit einer zügigen industriellen Umsetzung zu rechnen, die auch die „Verbraucher“ erreichen kann, da die zu entwickelnde Methodik entsprechend dem Forschungsvorhaben integrierbar in LVS-Systeme sein soll und auch als Einzellösung auf PC-Basis Anwendung finden kann. Der Plan zum Ergebnistransfer wird als angemessen beurteilt.

Abschlussbericht_ReKom_neu.pdf

Im Bereich der Lagertechnik ist eine ständige Weiterentwicklung zu beobachten, da kontinuierlich versucht wird beispielsweise eine bessere Raumausnutzung sowie höhere Durchsätze zu erreichen. Was die technischen Möglichkeiten angeht, sind diese dabei teilweise den Entwicklungen in der Wissenschaft voraus. Automatisierte Lagertechniken mit dem Einsatz von zwei Lastaufnahmemitteln (z.B. Paletten-Aufnahmegabeln) in einem Regal mit doppeltiefen Stellplätzen werden von vielen Herstellen angeboten und können durchaus als Standardlösungen bezeichnet werden. Dennoch existieren für solche Lager derzeit nur Spielzeitformeln unter der Einschränkung durch bestimmte Randbedingungen und Angaben für repräsentative Fächer liegen noch gar nicht vor. Diese Einschränkungen bestehen zum Beispiel in der Beschränkung auf eine Bewegungsstrategien und Näherungen für die Umlagerfachentfernung (Seemüller 2005), in starken Beschränkungen der Abarbeitungsreihenfolge mit Wegfall von Zeitanteilen für Beschleunigungen (Xu et al. 2014) oder in der Beschränkung auf vorgegebene konstante Umlagerzeiten in Kombination mit weiteren Einschränkungen der Lagerfachbelegung (Oser und Garlock 1998). Alternativ dazu können Spielzeit- und Durchsatzberechnungen in Form von Näherungen anhand der vorhandenen Normen für die jeweiligen Einzelfälle (doppeltiefes Lager bzw. doppeltes Lastaufnahmemittel) generiert werden (FEM 9.851).

Im geplanten Forschungsprojekt sollen daher zunächst geeignete Belegungs- und Bewegungsstrategien eines doppeltiefen Lagers mit zwei Lastaufnahmemitteln entwickelt und simulativ bewertet werden. Für die effizienten Strategien sollen unter realistischen Annahmen für Fahrzeiten und Umlagerungen die genannten Einschränkungen aufgehoben und allgemeingültige Spielzeitformeln entwickelt werden.

Zeitfenster- bzw. Slot-Management-Systeme haben in den letzten Jahren insbesondere in der Handelslogistik zu einer steigenden Effizienz an der Laderampe geführt. Während Lagerhausbetreiber profitieren können, kann Transportunternehmen hierdurch zusätzlicher Aufwand entstehen. So können sich bei Verspätungen durch verlängerte Wartezeiten und Strafzahlungen hohe Kosten ergeben. Verbesserte, dynamische Planungs- bzw. Dispositionsprozesse für Transportdienstleister sind notwendig, um diese Zeitfenstervorgaben geeignet berücksichtigen und die Mehrkosten somit reduzieren oder gar vermeiden zu können.

Projektziel ist die Entwicklung einer simulationsbasierten Entscheidungsunterstützung zur effizienten Planung und Disposition von Fahrzeugumläufen für kleine und mittlere Transportunternehmen unter der Berücksichtigung von Zeitfenstervorgaben. Angestrebtes Ergebnis ist ein Leitfaden sowie ein Simulationsmodell, um Transportunternehmen ein praxistaugliches Werkzeug zur Verbesserung ihrer Prozesse zur Verfügung zu stellen.

Erstmals werden die Planungs- und Dispositionsentscheidungen von Transportunternehmen unter Berücksichtigung von Zeitfenstern kostenorientiert betrachtet und eine entsprechende Entscheidungsunterstützung bereitgestellt. Die Projektergebnisse können kleine und mittlere Transportdienstleister bei einer effizienten Disposition unterstützen. Das Simulationsmodell stellt in Verbindung mit dem entwickelten Leitfaden eine praxistaugliche Unterstützung der Planung dar, die Transportunternehmen dazu befähigt, sich besser im Wettbewerb zu behaupten. Durch die simulationsbasierte Analyse von Handlungsalternativen werden die Ergebnisse verschiedener Dispositionsmöglichkeiten unter Berücksichtigung von Zeitfenstervorgaben dargestellt.

Schlussbericht

Schlussbericht_18499 N.pdf

Eine Möglichkeit der Supply Chain-Integration ist der Einkauf von Lösungen. Dieser ist durch den Erwerb von Leistungsbündeln, d.h. einer Kombination aus Produkt und produktbegleitender Dienstleistung, gekennzeichnet (von Gizycki, 2000). Beschaffungsseitig ist der Einkauf von Lösungen bisher kaum untersucht worden.

Ein Konzept zur leistungsabhängigen Bewertung und Vergütung der Leistungserbringung ist Performance Based Contracting (PBC). PBC kann einkaufenden Unternehmen die adäquate Identifikation, Bewertung und Steuerung von Lösungsanbietern ermöglichen. Bisher existieren keine Praxisempfehlungen für Lösungseinkäufer zur Festlegung der Integrationstiefe, Wahl von Lösungsanbietern und zum optimalen Einsatz von PBC. Diesen Herausforderungen stehen besonders kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) mit geringer Erfahrung und begrenzten Kapazitäten gegenüber.
In der Literatur zu Lösungen stehen bisher Lösungsanbieter, nicht Einkäufer von Lösungen, im Fokus. Lösungseinkäufer stehen vor den Herausforderungen, Lösungsanbieter optimal in die Supply Chain zu integrieren sowie geeignete Lösungen und Lösungsanbieter auszuwählen. Darüber hinaus sind die Vergütung und Steuerung der Leistungserbringung adäquat zu gestalten. Einen Ansatz hierfür bietet die leistungsabhängige Bewertung und Vergütung im Rahmen von PBC. Bisher konzentriert sich die Forschung zu PBC auf branchenspezifische, strategische und theoretische Untersuchungen. Die Anwendung von PBC auf den Einkauf von Lösungen wurde bisher nicht untersucht.
Bisher existiert kein Konzept, das Unternehmen dabei unterstützt, die Integrationstiefe mit Lösungsanbietern festzulegen sowie die Eignung von Lösungen und Lösungsanbietern zu bewerten. Darüber hinaus stehen keine Empfehlungen für die Gestaltung der leistungsabhängigen Vergütung mit Hilfe von PBC zur Verfügung. Dabei stellt die optimale Zusammenarbeit zwischen Supply Chain-Partnern einen zentralen Erfolgsfaktor für Unternehmen dar. Das vorliegende Forschungsvorhaben schließt diese Forschungslücke.
 

Schlussbericht:

Abschlussbericht_18474N_SCPerform.pdf

Problemstellung:

Lean ist seit Jahren wesentlicher Bestandteil beim Management von Geschäftsprozessen. So gelingt es Verschwendung im Prozess zu reduzieren und den Anteil der Wertschöpfung zu erhöhen. Dennoch laufen deutsche Unternehmen den Erfolgen von Toyota hinterher.

Die Ursache: Die Mehrheit deutscher Unternehmen begreift Lean als ein Projekt. Über Reengineering-Ansätze werden komplette Prozessketten verschlankt und darauf dem operativen Mitarbeitern überlassen. In vielen Fällen versandet darauf die Prozessverbesserung.

Das Potenzial: Toyota begreift Verbesserungen nicht als Projekt, sondern gibt sie in den operativen Prozess. Über die Vorgabe von Zielzuständen wird der Prozess in Zusammenarbeit mit der jeweiligen Führungskraft dezentral in die gewünschte Richtung verbessert. Kontinuierlich entstehen so prozess-immanente, individuelle und geeignete Lösungen.

Zielsetzung:

In Ahnlehnung an Toyota sollen die Führungsroutinen derartig verändert werden, dass der Ansatz von Toyota auch für KMU der Logistikbranche umgesetzt werden kann. Hierfür wird analysiert wie der Wandel im Unternehmen erfolgen kann, wofür insbesondere Spezifika der Zielgruppe (z.B. Prozesse, Rechte, Landeskultur, Unternehmenskultur) berücksichtigt werden.

18137 Lean_AiFProjekt_Sachbericht_.pdf

Erfolgreiche Unternehmen zeichnen sich dadurch aus, dass sie operativ, taktisch und strategisch über die erforderliche Transparenz in Produktionsorganisation und Produktionslogistik verfügen um reaktionsschnell relevante und richtige Entscheidungen zu treffen. Daher sollen kmU in die Lage versetzt werden die eigene Transparenz signifikant zu verbessern und in der Folge ihre eigene Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Somit ist das Forschungsziel die Entwicklung eines neuen Vorgehens- und Entscheidungsmodell zur Bestimmung von reifegradbasierten Maßnahmen, einschließlich der angemessenen, systematischen und gezielten Transparenzverbesserung in der Produktionslogistik. Wirtschaftliche Bedeutung für kmU: Die deutlich verbesserte Transparenz reduziert den kmU internen Abstimmungsaufwand und bildet die Basis für die Identifikation weiterer Verbesserungsmaßnahmen. Mit Hilfe der Ergebnisse ist es kmU möglich, die Wirksamkeit eingeleiteter Maßnahmen zu überprüfen und entsprechend nachzusteuern. Dies führt zu einer Steigerung der Unternehmensleistung bei gleichbleibender Auslastung der Mitarbeiter und zu einer Verkürzung der Reaktionszeiten des ganzen Unternehmens. Transfer und beabsichtigte Umsetzung der Forschungsergebnisse: Für die industrielle Anwendung des Modells wird eine Software-Applikation entwickelt, die kmU eine schnelle und einfache Benutzung der Forschungsergebnisse ermöglicht. Die Forschungsergebnisse sowie die fertiggestellte Software-Applikation werden nach Projektende interessierten Unternehmen kostenfrei zur Verfügung gestellt. Mit dem Einsatz der Ergebnisse profitieren die kmU kurzfristig durch die Verbesserung der internen Prozessabläufe. Weiterhin verhindern verbesserte Prozessabläufe aufwands- und kostenintensive Ad-hoc-Aktionen. Mittel- und langfristig sichern kmU die Auswahl der am besten geeigneten transparenzverbessernden Maßnahmen und verhindern in der Folge kostenintensive Fehlinvestitionen.

Schlussbericht:

Abschlussbericht Evidentia 2016 neu.pdf

Im Rahmen des Projektes soll die Entwicklung eines Demonstrators zur Tagesgangprognose der Lkw-Wartezeiten von logistischen Knoten erfolgen einschließlich einer möglichen Voranmeldeoption.
Lastspitzen in der Lkw-Abfertigung von logistischen Knoten führen zu stark schwankenden Wartezeiten für ankommende Fahrzeuge und verhindern eine optimale Disposition der Lkw bei den Speditionsunternehmen. Das verursacht erhöhte Kosten und führt auch auf Seiten der betroffenen logistischen Knoten zu einem höheren Bedarf an Geräten und Personal. Dies ist insbesondere mit entsprechenden Wirtschaftlichkeitseinbußen verbunden. Einflussfaktoren auf die Wartezeit sind neben dem Ressourceneinsatz des jeweiligen logistischen Knotens, die Verkehrsanbindung und -führung sowie lokale Einzelereignisse (Baustellen, Witterung, Systemausfälle, etc.).

Es besteht somit Bedarf für eine einfache und kostengünstige Lösung, welche sowohl die Lkw-Disposition als auch die Organisation wirkungsvoll unterstützt. Um dieses Ziel zu erreichen, wird im Rahmen des Projektes ein viergeteilter Forschungsansatz verfolgt.