Produktivitätssteigerung von Cross-Docking-
Centern mit RFID
Andreas Besse
Eine empirische Analyse
multikriterieller Produktivitätseinflüsse
in Umschlags- und Verteilzentren
Produktivitätssteigerung von
Cross-Docking-Centern mit RFID
Andreas Besse
Produktivitätssteigerung von Cross-Docking-
Centern mit RFID
Eine empirische Analyse
multikriterieller Produktivitätseinflüsse
in Umschlags- und Verteilzentren
Andreas Besse FH Südwestfalen Meschede, Deutschland
ISBN 978-3-658-22371-7 ISBN 978-3-658-22372-4 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-658-22372-4
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National- bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Springer Gabler
© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informa- tionen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind.
Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
Dissertation Universität Duisburg-Essen, 2018
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
Springer Gabler ist ein Imprint der eingetragenen Gesellschaft Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH und ist ein Teil von Springer Nature
Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany
Vorwort
Die Idee zu dieser Arbeit entstand im Rahmen eines Projekts mit zahlreichen international tätigen Logistikdienstleistern während meiner beruflichen Tätigkeit in der Schweiz. Seinerzeit habe ich mich mit dem Thema Verträglichkeit ökonomischer und ökologischer Produktivität von Logistikprozessen beschäftigt. Die Frage, inwieweit Technologien zu einer kongruenten Produktivitätssteigerung in nachhaltigen Supply Chains beitragen, konnte nicht abschließend beantwortet werden. Aus den Anforderungen der Unternehmen nach quantifizierbaren Pro- duktivitätsaussagen und der Tatsache einer fehlenden Betrachtung in der Literatur heraus entstand die wissenschaftliche Untersuchung mit besonderem Fokus auf Cross-Docking- Prozesse.
Ein ganz besonderer Dank gilt an dieser Stelle meinem Doktorvater Herrn Univ.-Prof. Dr.
Rainer Leisten für die Betreuung der Arbeit sowie die zahlreichen wertvollen Anregungen zur inhaltlichen Ausgestaltung. Ebenso danke ich Herrn Univ.-Prof. Dr. Andreas Wömpener für die spontane Übernahme des Erstgutachtens und die Betreuung der Arbeit im Endstadium sowie Herrn Univ.-Prof. Dr. Bernd Noche für die Übernahme des Zweitgutachtens. Großer Dank gilt auch Herrn Prof. Dr. Paul Gronau für die zahlreichen wissenschaftlichen Diskussi- onen und Anregungen.
Zu guter Letzt möchte ich meiner Familie danken, die mich auf dem nicht immer einfachen Weg einer berufsbegleitenden externen Promotion unterstützt hat. Meinen Eltern Marion und Karl Besse sowie ganz besonders meiner Frau Bea und meinen beiden wundervollen Töchtern danke ich für das Verständnis, das Interesse und die großartige Unterstützung in dieser Zeit, ohne die diese Arbeit nicht hätte entstehen können.
Andreas Besse
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ... V Inhaltsverzeichnis ... VII Abkürzungsverzeichnis ... XI Abbildungsverzeichnis ... XV Tabellenverzeichnis ... XVII Symbolverzeichnis ... XXI
1 Einleitung ... 1
1.1 Problemstellung und Ausgangssituation ... 1
1.2 Motivation und Zielsetzung der Arbeit ... 2
1.3 Aufbau der Arbeit ... 3
2 Systematisierung von Cross-Docking-Konzepten... 5
2.1 Einordnung von Cross-Docking in den Efficient Consumer Response Ansatz .. 5
2.1.1 Grundlagen des Efficient Consumer Response ... 5
2.1.2 Basisstrategien des Efficient Consumer Response ... 6
2.1.3 Ergänzungsstrategien des Efficient Consumer Response ... 9
2.2 Systematisierung und Abgrenzung ... 12
2.2.1 Das Cross-Docking-Konzept ... 12
2.2.2 Einheitenorientierte Systematisierung ... 13
2.2.3 Funktionsorientierte Systematisierung ... 15
2.2.4 Abgrenzung zu alternativen Distributionsstrategien ... 17
2.3 Voraussetzungen für den Einsatz von Cross-Docking ... 19
2.4 RFID in Umschlags- und Verteilprozessen ... 20
2.4.1 Aufbau und Funktion eines RFID-Systems ... 21
2.4.1.1 Aktive und passive Transponder ... 22
2.4.1.2 Lese- und Schreibgeräte ... 24
2.4.1.3 Integration in Enterprise-Resource-Planning-Systeme ... 26
2.4.2 Kritische Bewertung ... 27
2.5 Fazit ... 32
VIII Inhaltsverzeichnis
3 Literaturüberblick: Verfahren der Produktivitätserhebung in der
Logistik ... 35
3.1 Begriffsbestimmung ... 35
3.1.1 Prozess ... 35
3.1.2 Leistung ... 37
3.1.3 Produktivität ... 37
3.1.3.1 Abgrenzung des Produktivitätsbegriffs ... 37
3.1.3.2 Grenzen der Produktivitätserhebung ... 40
3.2 Methodische Ansätze in der Produktivitätsmessung von Logistikleistungen ... 44
3.2.1 Anforderungen an methodische Ansätze zur Produktivitätsmessung ... 44
3.2.2 Produktivitätserhebung anhand von Kennzahlensystemen ... 46
3.2.3 Produktivitätserhebung anhand von Produktionsfunktionen ... 49
3.2.3.1 Abgrenzung und Einordnung der Data Envelopment Analysis in die Verfahren der Effizienzmessung ... 50
3.2.3.2 Kritische Bewertung der Data Envelopment Analysis ... 53
3.2.4 Simulationsgestützte Produktivitätserhebung ... 54
3.2.4.1 Notwendigkeit und Grenzen des Simulationseinsatzes ... 54
3.2.4.2 Modellentwicklung ... 55
3.3 Fazit ... 58
4 Modellbildung ... 61
4.1 Problemformulierung ... 62
4.2 Aufbau des allgemeinen Modells ... 64
4.2.1 Abstrakter Modellaufbau als Warteschlangenmodell ... 65
4.2.2 Deklaration von Prozesszeiten ... 69
4.2.3 Deklaration von Wartezeiten ... 74
4.2.3.1 Deklaration von Wartezeiten in Bearbeitungsprozessen ... 74
4.2.3.2 Deklaration der Kapazität und der Auslastung von Prozessen ... 78
4.2.3.3 Deklaration der Variabilität in Ankunfts- und Bearbeitungsprozessen ... 81
4.2.3 Deklaration von Beständen ... 84
4.2.4 Zusammenfassung des allgemeinen Modells ... 85
Inhaltsverzeichnis IX
4.3 Vorstellung der Szenarien ... 87
4.3.1 Vorstellung Szenario 1 ... 89
4.3.2 Vorstellung Szenario 2 ... 89
4.3.3 Vorstellung Szenario 3 ... 91
4.3.4 Vorstellung Szenario 4 ... 92
4.3.5 Zusammenfassung der Szenarien ... 94
5 Modellanwendung ... 97
5.1 Analyse der Untersuchungsobjekte ... 97
5.2 Erläuterung der Messdaten ... 99
5.2.1 Datenaufbereitung mit Microsoft Excel ... 100
5.2.2 Analyse und Auswertung der erhobenen Daten ... 103
5.2.2.1 Analyse und Auswertung der Auftragsdaten aus SAP R/3 ... 103
5.2.2.2 Analyse und Auswertung der Durchlaufzeiten aus den lokalen Warehouse Management Systemen ... 111
5.3 Ergebnisse der Modellanwendung ... 123
5.3.1 Quantitative Ergebnisse der Szenarien ... 124
5.3.1.1 Ergebnisse Szenario 1 ... 127
5.3.1.2 Ergebnisse Szenario 2 ... 132
5.3.1.3 Ergebnisse Szenario 3 ... 136
5.3.1.4 Ergebnisse Szenario 4 ... 139
5.3.2 Komparative Bewertung der Szenarien ... 142
5.3.3 Zusammenfassung und explanative Einordnung der Ergebnisse ... 145
5.4 Relevanz und Generalisierbarkeit der Ergebnisse ... 153
5.4.1 Erkenntnisbeitrag ... 153
5.4.2 Grenzen der Übertragbarkeit ... 154
6 Schlussbetrachtung ... 159
6.1 Zusammenfassung und Fazit ... 159
6.2 Ausblick ... 162
Literaturverzeichnis ... 167
Abkürzungsverzeichnis
3PL Third Party Logistics
4PL Fourth Party Logistics
APS Advanced Planning Systems
Aufl. Auflage
Auto-ID Automatische Identifikation
B Breite
BAG Bundesamt für Güterverkehr
bzw. beziehungsweise
CDC Cross-Docking-Center
CPFR Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment
CPG Consumer Packaged Goods
DEA Data Envelopment Analysis DFA Deterministic Frontier Approach
d.h. das heißt
DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
Diss. Dissertation
DLZ Durchlaufzeit
DMU Decision Making Unit
EAN European Article Number
ECR Efficient Consumer Response EDI Electronic Data Interchange EDV Elektronische Datenverarbeitung
EN Europäische Normen
EP Efficient Promotion
EPI Efficient Product Introduction
ER Efficient Replenishment
ERP Enterprise Resource Planning
erw. erweiterte
ESA Efficient Store Assortment et al. et alii
etc. et cetera
EUR Europool-Flachpalette
FDA Fair Division Analysis FIFO First In First Out
FMCG Fast Mover Consumer Goods
FTL Full Truck Load
ggf. gegebenenfalls
GHz Gigahertz
HF High Frequency
Hrsg. Herausgeber
XII Abkürzungssverzeichnis ICT International Electrotechnical Commission
i.d.R. in der Regel i.e.S. im engeren Sinn
ISO International Organization for Standardization
IT Informationstechnologie
i.w.S. im weiteren Sinn
Jg. Jahrgang
KART Karton
kBIT Kilobit
KEP Kurier-, Express-, Paketdienste
kHz Kilohertz
KLT Kleinladungsträger
KMU Kleine und mittlere Unternehmen
L Länge
LAN Lieferavisnummer
LDL Logistikdienstleister
LE Ladeeinheit
LF Low Frequency
LKW Lastkraftwagen
LVS Lagerverwaltungssystem
MHz Megahertz
Min. Minuten
Mio. Millionen
MWP Mehrwegpalette
OCR Optical Character Recognition
o.g. oben genannte
PAL Palette
PIN Personal Identification Number
POS Point of Sale
REFA Verband für Arbeitsgestaltung, Betriebsorganisation und Unternehmens- entwicklung
RFID Radio Frequency Identification
RL Reichmann / Lachnit
ROI Return On Investment
S. Seite
SAAS Software as a Service
SCM Supply Chain Management
SFA Stochastic Frontier Approach
SHF Super High Frequency
SLA Service Level Agreement
STABW Standardabweichung TUL Transport, Umschlag, Lager
u.a. unter anderem
u.Ä. und Ähnliches
Abkürzungsverzeichnis XIII
u.U. unter Umständen
UHF Ultra High Frequency
VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
VMI Vendor Managed Inventory
WA Warenausgang WE Wareneingang
WIP Work in Process
WMS Warehouse Management System
z.B. zum Beispiel
ZE Zeiteinheit
z.T. zum Teil
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2.1: Vergleich von Buyer Managed und Vendor Managed Inventory ... 10
Abbildung 2.2: Unterschiede zwischen einstufigem und mehrstufigem Cross-Docking ... 15
Abbildung 2.3: Vergleich von single-stage und two-stage Cross-Docking ... 16
Abbildung 2.4: Kriterien für die Wahl der Distributionsstrategie ... 20
Abbildung 2.5: Aufbau eines RFID-Systems... 22
Abbildung 2.6: Aufbau eines passiven RFID-Transponders ... 23
Abbildung 2.7: Integrationsebene der RFID-Middleware ... 27
Abbildung 2.8: Deklaration von vier Kernprozessen in Cross-Docking-Centern ... 29
Abbildung 3.1: Produktivitätskennziffer als Ergebnis eines mengenmäßigen Transforma- tionsprozesses ... 40
Abbildung 3.2: Prozessorientierte Performance-Messung von Logistikleistungen ... 48
Abbildung 3.3: Einordnung der DEA in die Verfahren der Effizienzmessung ... 50
Abbildung 3.4: Systematisierung von Modellen ... 57
Abbildung 3.5: Prozess der Modellbildung ... 87
Abbildung 4.1: Aufstellung des Basismodells ... 63
Abbildung 4.2: Überführung des Basismodells in ein G/G/S Modell ... 67
Abbildung 4.3: Zusammenfassung der Szenarien in Matrixform ... 88
Abbildung 5.1: Vorgehen der Datenaufbereitung ... 100
Abbildung 5.2: Wareneingangsprofil (CDC A, 04.04.2016) ... 104
Abbildung 5.3: Wareneingangsprofil (CDC B, 04.04.2016) ... 105
Abbildung 5.4: Wareneingangsprofil (CDC C, 04.04.2016) ... 106
Abbildung 5.5: Wareneingangsprofil (CDC D, 04.04.2016) ... 107
XVI Abbildungsverzeichnis
Abbildung 5.6: Wareneingangsprofil (CDC E, 04.04.2016) ... 108
Abbildung 5.7: Vergleich der Wareneingangsprofile (CDC A – E, 04.04.2016) ... 109
Abbildung 5.8: Standardabweichung der Teilprozesse für n=15 (CDC A) ... 113
Abbildung 5.9: Standardabweichung der Teilprozesse für n=15 (CDC B) ... 114
Abbildung 5.10: Standardabweichung der Teilprozesse für n=15 (CDC C) ... 116
Abbildung 5.11: Standardabweichung der Teilprozesse für n=15 (CDC D) ... 117
Abbildung 5.12: Standardabweichung der Teilprozesse für n=15 (CDC E) ... 119
Abbildung 5.13: Vergleich der Durchlaufzeiten (CDC A – E, April 2016) ... 121
Abbildung 5.14: Spezifisches Modell der Cross-Docking-Prozesse mit AnyLogic© ... 124
Abbildung 5.15: Produktivitätssteigerung der Teilproduktivität Durchlaufzeit über die Szenarien 2 – 4 ... 143
Abbildung 5.16: Produktivitätssteigerung der Teilproduktivität WIP-Bestand über die Szenarien 2 – 4 ... 144
Abbildung 5.17: Produktivitätssteigerung der Teilproduktivität Auslastung über die Szenarien 2 – 4 ... 145
Abbildung 6.1: Überführung der Simulation in ein multikriterielles Performance- Monitoring ... 164
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1: Basisstrategien des ECR-Ansatzes ... 7
Tabelle 2.2: Vergleich verschiedener Distributionsstrategien ... 19
Tabelle 2.3: Eigenschaften unterschiedlicher Frequenzbereiche ... 25
Tabelle 2.4: Prozessverbesserung mit RFID ... 31
Tabelle 3.1: Auslegungen des Produktivitätsbegriffs ... 43
Tabelle 4.1: Einheiten- und funktionsorientierte Prämissen in der Modellbildung ... 62
Tabelle 4.2: Übersicht der verwendeten Indizes ... 69
Tabelle 4.3: Zusammenfassende Darstellung der Prozesszeiten ... 73
Tabelle 4.4: Zusammenfassende Darstellung der Wartezeiten ... 78
Tabelle 4.5: Zusammenfassende Darstellung der Variabilitäts- und Kapazitätsberech- nung... 83
Tabelle 4.6: Zusammenfassung des mathematischen Modells ... 87
Tabelle 4.7: Anpassungen des Modells in Szenario 2 ... 91
Tabelle 4.8: Anpassungen des Modells in Szenario 3 ... 92
Tabelle 4.9: Anpassungen des Modells in Szenario 4 ... 93
Tabelle 5.1: Logistische Parameter der betrachteten Cross-Docking-Center ... 99
Tabelle 5.2: Datenexport aus SAP R/3 für CDC A ... 101
Tabelle 5.3: Verteilung von Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE (CDC A, 04.04.2016) ... 104
Tabelle 5.4: Verteilung von Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE (CDC B, 04.04.2016) ... 105
Tabelle 5.5: Verteilung von Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE (CDC C, 04.04.2016) ... 106
XVIII Tabellenverzeichnis Tabelle 5.6: Verteilung von Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE
(CDC D, 04.04.2016) ... 107
Tabelle 5.7: Verteilung von Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE (CDC E, 04.04.2016) ... 108
Tabelle 5.8: Vergleich Zwischenankunftszeiten und Mengen im WE (CDC A – E , 04.04.2016) ... 110
Tabelle 5.9: Untersuchungszeitpunkte für CDC E... 112
Tabelle 5.10: Plausibilitätsprüfung für CDC A ... 112
Tabelle 5.11: Plausibilitätsprüfung für CDC B ... 114
Tabelle 5.12: Plausibilitätsprüfung für CDC C ... 115
Tabelle 5.13: Plausibilitätsprüfung für CDC D ... 116
Tabelle 5.14: Durchschnittliche Prozess-, Warte- und Durchlaufzeiten (CDC E, April 2016) ... 118
Tabelle 5.15: Vergleich der Variabilität von Bearbeitungsprozessen (CDC A – E, April 2016) ... 122
Tabelle 5.16: Zusammenfassung und Erläuterung der verwendeten Elemente im spezi- fischen Modell ... 127
Tabelle 5.17: Vergleich der Auftragsdurchlaufzeit für einen konkreten Auftag Ai im CDC A ... 128
Tabelle 5.18: Simulationsauswertung für CDC A, Szenario 1 ... 129
Tabelle 5.19: Simulationsauswertung für CDC B, Szenario 1 ... 130
Tabelle 5.20: Simulationsauswertung für CDC C, Szenario 1 ... 130
Tabelle 5.21: Simulationsauswertung für CDC D, Szenario 1 ... 131
Tabelle 5.22: Simulationsauswertung für CDC E, Szenario 1 ... 131
Tabelle 5.23: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC A, Szenario 2 ... 132
Tabelle 5.24: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC B, Szenario 2 ... 133
Tabelle 5.25: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC C, Szenario 2 ... 134
Tabellenverzeichnis XIX
Tabelle 5.26: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC D, Szenario 2 ... 134
Tabelle 5.27: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC E, Szenario 2 ... 135
Tabelle 5.28: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC A, Szenario 3 ... 136
Tabelle 5.29: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC B, Szenario 3 ... 137
Tabelle 5.30: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC C, Szenario 3 ... 137
Tabelle 5.31: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC D, Szenario 3 ... 138
Tabelle 5.32: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC E, Szenario 3 ... 138
Tabelle 5.33: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC A, Szenario 4 ... 139
Tabelle 5.34: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC B, Szenario 4 ... 140
Tabelle 5.35: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC C, Szenario 4 ... 140
Tabelle 5.36: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC D, Szenario 4 ... 141
Tabelle 5.37: Simulationsauswertung und -vergleich für CDC E, Szenario 4 ... 141
Tabelle 5.38: Approximative Ermittlung der Investitionskosten für die RFID- Integration (CDC A) ... 149
Tabelle 5.39: Approximative Ermittlung der Investitionskosten für die Zeitfenster- steuerung (CDC A) ... 151
Symbolverzeichnis
Variationskoeffizient der Zwischenankunftszeiten im Kernprozess WE Variationskoeffizient der Prozesszeit in einem Kernprozess (WE) Variationskoeffizient der Sendungsgröße im Kernprozess WE Lieferabruf einer Filiale j
Interner Auftrag, gleichbedeutend mit einer Avisierung durch eine LAN
i Lieferant
j Filiale
k Mengenindex für die Anzahl von Paletten Allgemeine Ankunftsrate
Effektive (empirische) Ankunftsrate
m Mengenindex für die Anzahl von Bearbeitungsstationen Allgemeine Bedienrate
Effektive (empirische Bedienrate) Theoretische Bedienrate
n Mengenindex für die Anzahl von Sendungen oder Aufträgen q Laufvariable für Teilladeeinheiten
, , … , Quelle 1 – i (Sortierebene 1)
Allgemeiner Auslastungsgrad
Effektiver (empirischer) Auslastungsgrad
, , … , Senke 1 – i (Sortierebene 2)
Standardabweichung
Standardabweichung der Sendungsgröße im Kernprozess WE Standardabweichung der Zwischenankunftszeiten im Kernprozess WE Standardabweichung der Prozesszeit in einem Kernprozess (WE)
t Prozesszeit pro Ladeeinheit
Exogene Prozesszeitvariable für den innerbetrieblichen Transport einer Teilladeeinheit q
Prozesszeit pro Ladeeinheit für einen Teilprozess (Entladung) im Kernpro-
zess WE
Gewichtungsfaktor Output Gewichtungsfaktor Input
x Anzahl Wareneingangstore
Vektorbeschriebener Input mit i = 1,…,I
y Anzahl Warenausgangstore
Vektorbeschriebener Output mit j = 1,…,J
A(t) Allgemeine statistische Verteilungsfunktion der Zwischenankunftszeiten Vektorbeschriebene DMU
Effizienter Rand einer Produktionsfunktion als Delta von und E(T) Erwartungswert der Durchlaufzeit
XXII Symbolverzeichnis E(W) Erwartungswert der Wartezeit
G Generelle statistische Verteilungsfunktion Inputfaktoren
K Kapazität der Warteschlange
, , , Kernprozess 1 – 4
Anzahl aller innerbetrieblichen Transporte zwischen Sortierebene 1 und Sortierebene 2
LE Kernprozess 3: Bildung neuer Ladeeinheiten
M Markovprozess mit exponentialverteilter Ankunftsrate von Sendungen NON-STACK Attribut der fehlenden Stapelfähigkeit einer Palette
Outputfaktoren
P Gesamtproduktivität
Produktivität als Quotient aus aggregierten Inputs und Outputs k Maximale Produktivität
Palette eines Lieferanten i für eine oder mehrere Filialen j S Maximale Anzahl von Bearbeitungsstationen
SORT Kernprozess 2: Sortierung und Kommissionierung STACK Attribut der Stapelfähigkeit einer Palette T Durchlaufzeit eines internen Auftrags (LAN)
Prozesszeit eines internen Auftrags (LAN) Wartezeit
TRANS Innerbetrieblicher Transport
WA Kernprozess 4: Warenausgang
WE Kernprozess 1: Wareneingang
WIP-Bestand in einem Kernprozess (Wareneingang) X Produktionsrate / Outputrate des Systems
Z(t) Allgemeine statistische Verteilungsfunktion der Bearbeitungszeiten
1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Ausgangssituation
Effiziente und leistungsstarke Distributionsstrukturen sind eine elementare Voraussetzung, um die Herausforderungen einer nationalen wie internationalen Belieferung, und damit ein- hergehend einer kundengerechten Versorgung, sicherzustellen. Die Bedeutung des Internet- handels, die Erhöhung von Anlieferfrequenzen durch das Bestreben von Unternehmen, Bestände möglichst gering zu halten sowie Just-in-time-/Just-in-sequence-Strategien haben unmittelbare Auswirkungen auf die Ausgestaltung und die Leistungsfähigkeit von Distributi- onsstrukturen. Der vorherrschende Kostendruck durch zunehmenden Wettbewerb, aber auch Anforderungen von Kunden an Lieferzeiten und Lieferqualität, stellen Logistikdienstleister weltweit vor erhebliche Herausforderungen.1 Neue Technologien, wie RFID, können diese Effizienzüberlegungen unterstützen und als wirtschaftlicher Treiber innovativer Logistik- strukturen dienen.
Zentrales Element leistungsfähiger Distributionsnetzwerke sind Umschlags- und Verteil- zentren, die im makrologistischen Kontext einen Knotenpunkt darstellen und in der mikro- logistischen Betrachtung als eigenständiges Subsystem durch das Zusammenspiel aus Prozes- sen sowie den inhärenten Logistikkosten, Logistikleistungen und Performances definiert sind.2 Innerhalb dieser Knotenpunkte werden Sendungen umgeschlagen und Kosten maßgeb- lich beeinflusst. Dabei spielt auch die Informationsverarbeitung und -allokation eine zentrale Rolle: Sendungsinformationen wie Expressaufträge, Gefahrgutbezeichnungen oder auch Hinweise zum Routing werden verarbeitet und an den richtigen Stellen in der Supply Chain zugänglich gemacht.3 Umschlags- und Verteilzentren müssen demnach als Knotenpunkt von Distributionsstrukturen sowohl in der Verarbeitung von Materialflüssen als auch in der Steue- rung von Informationsflüssen über Unternehmensgrenzen hinweg leistungsfähig sein, um den Anforderungen an eine effiziente Logistik gerecht zu werden.4 Strategien zur Sicherstellung der Umschlagsleistung sind daher von höchster Priorität, um negative Auswirkungen auf Lieferzeiten und Servicegrade zu vermeiden. Unter Berücksichtigung des prognostizierten steigenden Sendungsaufkommens in den kommenden Jahren5 ergeben sich unmittelbare Bedarfe solcher Produktivitätsüberlegungen, um die Distributionsleistung sicherzustellen.6 Die filialgerechte Verteilung von Sendungen und die Sicherstellung der Verfügbarkeit am Point of Sale (POS)7 wird in Handelsunternehmen häufig von Cross-Docking-Centern über-
1 Vgl. Wolters (2016), S. 29.
2 Vgl. Remmert (2001), S. 58.
3 Vgl. zu auftretenden Planungs-, Zuordnungs- und Belegungsproblematiken u.a. Neumann (1996) und Pinedo (2016).
4 Vgl. Bretzke (2010), S. 289 ff.
5 Vgl. BVL Logistik-Indikator Q1 - Q4 2016. Der Logistik-Indikator wird vom Institut für Weltwirtschaft an der Universität Kiel im Auftrag der Bundesvereinigung Logistik e.V. berechnet. Er basiert auf der quartals- weisen Expertenbefragung der jeweils 100 größten deutschen Unternehmen, für die Logistikleistungen als Anbieter (Logistikdienstleister) bzw. als Anwender in Industrie und Handel eine besondere Rolle spielen.
6 Vgl. auch Thonemann et al. (2005), S. 73.
7 Der POS ist als Verkaufspunkt definiert, an dem die Waren in den Besitz des Kunden übergehen.
© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018 A. Besse, Produktivitätssteigerung von Cross-Docking-Centern mit RFID, https://doi.org/10.1007/978-3-658-22372-4_1
2 Einleitung nommen. Dabei handelt es sich um distributionslogistische Knotenpunkte in Netzwerken, welche dem übergeordneten Ziel möglichst niedriger Bestände Rechnung tragen.8 Anstelle einer Belieferung aus Lägern erfolgen lediglich der Umschlag sowie die Sortierung u.U.
vorkommissionierter Ware in diesen zentralen Umschlagszentren.9 Die RFID-Technologie ermöglicht insbesondere in Umschlags- und Verteilprozessen eine Reduzierung unprodukti- ver Wartezeiten und damit einhergehend eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit durch eine automatisierte Verarbeitung mehrerer Sendungsinformationen zur selben Zeit.10 Unternehmen fehlt es oftmals an einer grundlegenden Einschätzung der Produktivität in diesen Prozessen.11 Die Gründe liegen zum einen in der mangelnden Eignung etablierter Rechenverfahren zur Analyse und Darstellung von Produktivitäten in intralogistischen Systemen und zum anderen in der komplexen Anwendung möglicher Verfahren im Unternehmensumfeld.12 Bei der Ana- lyse der Literatur lässt sich überwiegend eine inhaltliche Fokussierung auf ganzheitliche Filialbelieferungskonzepte, und dem oftmals damit verbundenen Cross-Docking13 auf Basis vorkommissionierter Einheiten, konstatieren. Die Implikationen dieser Konzepte sind vielfach auf einer Metaebene angesiedelt und verfolgen den generellen Anspruch von Produktivitäts- steigerungen in einer Supply Chain.14 Um wissenschaftlich fundierte Aussagen über die Leis- tung von Cross-Docking-Centern treffen zu können, bedarf es eines Verfahrens, das die Produktivität von Umschlags- und Verteilprozessen in einer subsidiären Systembetrachtung analysiert und abbildet.
1.2 Motivation und Zielsetzung der Arbeit
Bislang existiert in der Literatur kein Verfahren, welches eine multikriterielle Produktivität von Cross-Docking-Centern hinreichend analysiert und die Auswirkungen auf Teilprozesse bewertet. Ebenfalls mangelt es an der Evaluierung der Auswirkungen einer RFID-Integration auf Produktivitätsparameter in Cross-Docking-Centern. Aus dieser Forschungslücke heraus ergibt sich die übergeordnete Zielsetzung der Arbeit:
Wie kann die Wirkung von RFID auf eine multikriterielle Produktivität in Cross-Docking- Centern bewertet werden?
Um die übergeordnete Fragestellung zu beantworten, werden im Folgenden drei Forschungs- fragen aufgestellt, welche im Verlauf der Arbeit sukzessiv bearbeitet werden:
(1) Welche Verfahren eignen sich für die Produktivitätsmessung von Cross-Docking- Centern?
(2) Wie und durch welche Zielkriterien lassen sich multikriterielle Produktivitäten in Um- schlags- und Verteilprozessen abbilden?
8 Vgl. Auffermann/Lange (2008), S. 527; Kotzab (1997), S. 156; Stickel (2006), S. 7.
9 Vgl. Franke/Dangelmaier (2006), S. 158 – 160.
10 Vgl. Vastag/Schürholz (2002), S. B5-13.
11 Vgl. Arnold (2006), S. 22.
12 Eine umfangreiche Analyse der Ansätze in der Literatur erfolgt in Kapitel 3.
13 In der Literatur existieren ebenso die Schreibweisen Crossdocking sowie Cross Docking.
14 Vgl. hierzu u.a. Bartholdi/Gue/Kang (2001); Stalk et al. (1992); Wagar (1995).