Beitragsband Gastvortragsreihe Logistik 2011 - Fraunhofer

Transcription

Gastvortragsreihe Logistik 2011
LOGISTIK ALS ARBEITSFELD DER ZUKUNFT –
POTENZIALE, UMSETZUNGSSTRATEGIEN UND
VISIONEN
Herausgeber:
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult. Michael Schenk
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Magdeburg
Fachliche Leitung:
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Magdeburg,
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Prof. Dr.-Ing. Klaus Richter
Prof. Dr.-Ing. Hartmut Zadek
Prof. i. R. Dr.-Ing. Dr. h. c. Dietrich Ziems
In Kooperation mit:
Vorwort
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. mult. Michael Schenk
Institutsleiter Fraunhofer IFF,
Leiter Institut für Logistik und Materialflusstechnik (ILM)
Mit einem Umsatzvolumen von ca. 211 Mrd. € im Jahr 2010 ist die Logistik in
Deutschland die drittgrößte Wirtschaftsbranche nach Automobilwirtschaft und
Maschinenbau. Die Logistik steht dabei vor immer neuen Herausforderungen, da
die Anforderungen der Kunden in Bezug auf die Logistikleistung weiter werden. Als Reaktion auf diese Herausforderungen erhöht sich die Intelligenz der entwickelten Logistiklösungen.
Zum einen werden neue Techniklösungen unter Nutzung der Informations- und
Kommunikationstechnologie und Automatisierungstechnik verlangt. Andererseits
müssen neue Modelle und Werkzeuge zur Planung und Steuerung der
Produktions- und Logistiknetzwerke entwickelt werden.
Im Rahmen der diesjährigen Gastvortragsreihe Logistik, die bereits zum 14. Mal
stattfand, berichteten Referenten aus der Praxis und Wissenschaft in acht Vorträgen
über intelligente Logistiklösungen.
Besonders freuen wir uns darüber, dass wir Herrn Ludwig von Müller von der Nord
Stream AG zu dem mit dem Deutschen Logistikpreis 2010 ausgezeichneten und
bereits zum größten Teil umgesetzten Konzept Die Logistik zur Pipeline als
Referenten gewinnen konnten. Ein weiterer Höhepunkt war der Vortrag von Dr.
Wahlmüller von Fronius International zum Thema HyLOG – Demonstration of a
Zero Emission Warehouse Logistic System, welches 2010 mit dem VDI
Innovationspreis Logistik ausgezeichnet wurde. Der Vortrag des Gewinners des
Deutschen Wissenschaftspreises der Logistik 2010 Dr. Arne Schuldt hat aufgezeigt,
dass für die weitere Entwicklung der Logistik neue Ansätze aus der Wissenschaft von
entscheidender Bedeutung sind.
!!"#$!
Beiträge zeigt, wie wichtig und spannend die Logistik ist. Das % auch die seit
Jahren konstant hohe Zahl der an der Gastvortragsreihe Interessierten sowie die trotz
Numerus Clausus weiter steigende Zahl der Studienplatzbewerber für das Fach
Logistik.
Die Interdisziplinarität und Intelligenz der vorgestellten Logistiklösungen
verdeutlichen die wachsenden Ansprüche an den Logistiker. Diesen tragen wir mit
unserer hervorragenden Logistikausbildung in Magdeburg Rechnung. Neben der
theoretischen und praktischen Ausbildung an der Otto-von-Guericke-Universität
haben die Studierenden die Möglichkeit, studiumsbegleitend wichtige
Praxiserfahrung durch die Mitarbeit in Forschungs- und Industrieprojekten des
Fraunhofer IFF zu sammeln.
Ich möchte mich bei meinen Kollegen Prof Klaus Richter, Prof Dietrich Ziems
und Pro Hartmut Zadek bedanken, die zusammen mit mir die fachliche Leitung
der Vortragsreihe übernommen haben und bei Herrn Tobias Reggelin, der die
Veranstaltung zum wiederholten Male hervorragend organisiert hat. Mein weiterer
Dank gilt dem Schirmherrn der Gastvortragsreihe, dem Minister für
Landesentwicklung und Verkehr des Landes Sachsen-Anhalt, Dr. Karl-Heinz Daehre
für seine Unterstützung.
Der vorliegende Tagungsband fasst die in den acht Vorträgen vorgestellten
logistischen Lösungskonzepte zusammen.
Prof. Dr.-Ing. habil. &#'###h.#!# Michael Schenk
Institutsleiter Fraunhofer*+///! IFF,
Leiter Institut für Logistik und Materialflusstechnik (ILM)
Schirmherr
Dr. Karl-Heinz Daehre
Minister für Landesentwicklung und Verkehr
des Landes Sachsen-Anhalt
Foto: Ministerium für Landesentwicklung und Verkehr des
Landes Sachsen-Anhalt
Veranstalter
Leiter des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und
-automatisierung IFF Magdeburg
Institut für Logistik und Materialflusstechnik (ILM) an der Ottovon-Guericke-Universität Magdeburg
Foto: Viktoria Kühne
INHALTSVERZEICHNIS
Wissenschaftliche Begleitung – Lehrstuhlportraits HyLog – Demonstration !"#$%&'()' *
3567898;
Dr. Ewald Wahlmüller
Fronius International GmbH
Product Cost Management: A+dressing the echnical and
,ommercial spects of -roduct evelop!' ./
Simon Haller
Accenture GmbH
Der Bauplanungsprozess im Rahmen der Fabrik- und Logistikplanung –
Von der Standortauswahl über die Masterplanung bis zur
Projektrealisierung
Dipl.-Ing. Peter Steiger
Kohlbecker Gesamtplan GmbH
Baltic Vector of Transport Development
Prof. Dr.-Ing. habil. Igor Kabashkin
Transport and Telecommunication Institute Riga
4*
5*
Supply Chain Optimierung im Einzelhandel – global erfolgreiche Methoden 6
Dr. Stefan Wolff
4flow AG
Little’s Law – von der Theorie zur konkreten Anwendung:
Bericht aus dem Kranbau Köthen 65
Dr.-Ing. Ulf Achenbach MBA
Kranbau Köthen GmbH
Die Logistik zur Pipeline 4/
37898<6;
Dipl.-Ing. Ludwig von Müller
Nord Stream AG
vm advisers AG
Multi-Agent Coordination Enabling Autonomous Logistics 7.
3=7898<6;
Dr.-Ing. Arne Schuldt
Universität Bremen
Autorenverzeichnis
55
Impressum 58
WISSENSCHAFTLICHE
BEGLEITUNG –
LEHRSTUHLPORTRAITS
-------------------------------------------
11
12
LEHRSTUHL FÜR LOGISTISCHE SYSTEME
INSTITUT FÜR LOGISTIK UND MATERIALFLUSSTECHNIK
FAKULTÄT MASCHINENBAU DER OTTO-VON-GUERICKEUNIVERSITÄT MAGDEBURG
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h.
Dr. h. c. mult. Michael Schenk
Leiter des Lehrstuhls für
Logistische Systeme der
Otto-von-GuerickeUniversität Magdeburg
Der Lehrstuhl für Logistische
Systeme legt seinen Arbeitsschwerpunkt auf die Erforschung und Untersuchung
von Methoden und Instrumenten zur ganzheitlichen
Konzeption, Koordination
und Kontrolle von Kapazitäten, Material- und Informationsflüssen in komplexen
logistischen Systemen. Ziel
der Forschung ist es, die
Aktivitäten von Wertschöpfungsketten so zu gestalten,
dass der individuelle Kundenwunsch mit effizientem
Ressourceneinsatz erfüllt
wird.
Besondere Berücksichtigung
finden die Problemfelder:
– Logistikorientierte(r) Fabrikplanung und -betrieb,
– Modellierung und Simulation von Beschaffungs-,
Produktions- und Distributionsnetzwerken,
– Entwicklung von Methoden
und Werkzeugen zur Bewertung, Planung und Gestaltung von Logistiknetzwerken,
– Einsatz von adäquaten VRModellen und Werkzeugen
für Planung und Betrieb
von Logistiksystemen,
– Steuerung von heterogenen Logistikströmen mit
mobilen Test- und Analysewerkzeugen,
– Mensch-Maschine-Mensch
Schnittstelle in der digitalen
Fabrik,
– Interaktive Ausbildungsund Trainingskonzepte zur
Qualifizierung logistischer
Systeme zum Beispiel mit
haptischen Planspielen und
VR-basiertem Training.
Der Lehrstuhlleiter, Prof.
Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr.
h. c. mult. Michael Schenk,
ist zugleich Institutsleiter des
Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung und der Ideenvater
des VDTC - Virtual Development and Training Centre.
13
LEHRSTUHL FÜR LOGISTIK
Leiter des Lehrstuhls
für Logistik der
Foto: Maren Strehlau
Der Lehrstuhl für Logistik um
Prof. Dr.-Ing. H. Zadek widmet sich insbesondere den
ingenieurtechnischen Aspekten der Logistik. In der Lehre
werden das Denken in Systemen und Strukturen, das
komplexe Problemlösen, das
Arbeiten im interdiszipli
nären Team und das
Übernehmen von Führungsaufgaben in Laboren mit
physischen und virtuellen
Logistikwelten trainiert. Der
Lehrstuhl Logistik betreut
14
den Diplomstudiengang
Wirtschaftsingenieur Logistik,
sowie die Nebenfachausbildung Logistik für Informatikstudenten und die
Logistikausbildung im Studiengang Kulturwissenschaft
Wissensmanagement Logistik
(Cultural Engineering).
Das Lehr- und Forschungsspektrum umfasst die Planung, Organisation, Steuerung, Führung und Kontrolle
komplexer Materialflussprozesse und Supply-ChainNetzwerke und ist Ausgangspunkt der technischen
Gestaltungsanforderungen
für die Materialflusssysteme.
Dabei werden Informationsund Kommunikationsprozesse und die Lösung
vieler Schnittstellenprobleme
zur ganzheitlichen und
durchgängigen technischorganisatorischen Prozessgestaltung integriert. Weiterhin
befasst sich der Lehrstuhl mit
intermodalen Verkehrsketten, Logistik-Hubs und verkehrslogistischen Ver- und
Entsorgungsfragestellungen.
In die Forschungsansätze
werden stets Aspekte der
Wirtschaftlichkeit, Ressourcenschonung, Energieeffizi-
enz und Nachhaltigkeit einbezogen. Der Mensch als
Akteur steht bei den logistischen Lösungen im Mittelpunkt.
Die Forschungsschwerpunkte
bilden u.a.:
Grundlagen der Technischen Logistik, insbesondere Referenz- und Berechnungsmodelle,
>Diagnose, Modellierung,
Simulation und Gestaltung
logistischer Prozessabläufe,
Systeme und Netzwerke,
>Informationssysteme der
Logistik, insbesondere
Identifikations-, ERP-,
Trace- und TrackingSysteme,
Planungsmethoden und
werkzeuge in der Logistik
und dem Anlaufmanagement, insbesondere bausteinorientierte Problemlösungsprozesse sowie kooperative und internetbasierte Planungsprozesse,
>Ressourcenschonung,
Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Logistik,
Prozessketten für Zulieferung, Produktion, Handel,
Logistikdienstleister sowie
Transportketten der Verund Entsorgung.
LEHRSTUHL FÜR MATERIALFLUSSTECHNIK
Der Lehrstuhl Fördertechnik/Materialflusstechnik
widmet sich der Entwicklung,
Konstruktion und Optimierung der Maschinenbau- und
Stahlbau-Elemente von Materialflusssystemen, sowie
deren Einsatz, Betrieb und
Wartung.
Leiter des Lehrstuhls für
Materialflusstechnik der
Foto: Dirk Mahler
wird eine interdisziplinäre
Ausbildung mit gediegenen
natur- und ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen
sowie erzeugnisorientiert
vertiefende Applikationen
und Spezialisierung geboten.
Beispiele für solche Materialflusssysteme sind:
- Krane und Hebezeuge,
– Flur- und Regalförderzeuge,
– Aufzüge,
– Schachtfördermaschinen
und Seilbahnen,
– Stetigförderer für Schüttund Stückgüter,
– Tagebaugroßgeräte wie
Bagger und Absetzer, die
zu den größten fahrbaren
Maschinensystemen zählen.
Die zunehmende Automatisierung und neue umwelttechnische Anforderungen
an die Materialflusstechnik
sind heute die wichtigsten
Triebfedern für Innovationen
und Weiterentwicklungen
der fördertechnischen Maschinen und Anlagen. Dafür
15
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FABRIKBETRIEB UND
-AUTOMATISIERUNG IFF
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h.
Dr. h. c. mult. Michael Schenk
Institutsleiter des
Fraunhofer IFF
Das Fraunhofer-Institut für
Fabrikbetrieb und automatisierung IFF forscht
und entwickelt auf den
Schwerpunktgebieten Digital
Engineering, Logistik und
Materialflusstechnik, Automatisierung sowie Anlagentechnik. Zu seinen Kunden
für die Auftragsforschung
gehören die öffentliche
Hand, internationale Industrieunternehmen, die Dienstleistungsbranche und Unternehmen der klein- und mittelständischen Wirtschaft.
Im Bereich der virtuellen
Technologien entwickelt das
Fraunhofer IFF Lösungen für
alle Schritte in der Prozesskette.
Mit dem Virtual Development and Training Centre
VDTC stehen SpezialistenKnow-how und hochmodernes Equipment zur Verfügung, um das durchgängige
digitale Produkt von der
ersten Idee über die Entwicklung, die Fertigung, den
Vertrieb bis zur Inbetriebnahme und den Betrieb
sicherzustellen. Schwerpunkte liegen beim Digital Engineering für die Entwicklung
16
von Produkten, Prozessen
und Systemen, bei Methoden
der FEM-Berechnung, bei
virtueller Fabriklayout- und
Montageplanung, der Qualifizierung und beruflichen
Aus- und Weiterbildung und
der Erstellung von virtuellinteraktiven Handbüchern,
Ersatzteilkatalogen und Produktdokumentationen.
Für sich wandelnde und
hochkomplexe Produktionsnetzwerke optimiert das IFF
Fabrikanlagen, Produktionssysteme und logistische
Netze. Führend ist das Magdeburger Fraunhofer-Institut
bei der Realisierung von
RFID- und telematikbasierten
Lösungen zur Identifikation,
Überwachung und Steuerung von Warenflüssen. Mit
dem LogMotionLab und dem
Galileo-Testfeld SachsenAnhalt stehen zwei der am
besten ausgestatteten RFIDLabore Europas zur Verfügung, um branchentypische
Anwendungen zu entwickeln, zu testen und zu zertifizieren. Intelligente Überwachungslösungen, die dezentrale Speicherung von Informationen am Objekt und die
Verknüpfung von Informations- und Warenfluss ermöglichen fälschungssichere
Identifikation von Objekten,
gesicherte Warenketten und
deren lückenlose Dokumentation.
Im Bereich der Automatisierung verfügt das Fraunhofer
IFF über umfassende Kompetenz bei der Entwicklung von
Automatisierungs- und Robotersystemen. Schwerpunkte liegen bei Servicerobotern
für Inspektion und Reinigung, Automatisierungslösungen für den Life-ScienceBereich, für Produktion und
Logistik und Robotik für
Entertainment und Training.
Um Automatisierungskonzepte voranzutreiben, realisiert das Fraunhofer IFF
Mess- und Prüfsysteme und
integriert Sensorik, optische
Messtechnik und industrielle
Bildverarbeitung in Produktionsprozesse. Sensorik und
Systeme zur Messwerterfassung und -verarbeitung sind
das Werkzeug, um reale
Größen in digitaler Form
abzubilden und damit eine
Voraussetzung für automatisierte Prozesse.
Thermische Anlagen zur
Energiegewinnung aus Biomasse und Abfallstoffen,
Wirbelschichttechnologien,
Prozesssimulation und Lösungen für effizienten Anlagenbetrieb bilden zentrale
Inhalte des Bereiches Prozess- und Anlagentechnik.
Mit Technologien zur Wandlung und Erzeugung von
Energie forscht das IFF in
einem Sektor mit hohem
Zukunftspotenzial.
Das Fraunhofer IFF ist in
nationale und internationale
Forschungs- und Wirtschaftsnetzwerke eingebunden und kooperiert eng mit
der Otto-von-GuerickeUniversität Magdeburg und
weiteren Hochschulen und
Forschungsinstitutionen der
Region.
17
18
HYLOG – DEMONSTRATION OF
A ZERO EMISSION WAREHOUSE
LOGISTIC SYSTEM
(VDI INNOVATIONSPREIS
LOGISTIK 2010)
------------------------------------------Dr. Ewald Wahlmüller
Fronius International GmbH, Research Teamleader Energy
Cell
19
LEBENSLAUF
Fronius International GmbH, Teamleiter Research Energy Cell
1996
Diplomstudium in Maschinenbau/Verfahrenstechnik, TU
Wien, Österreich
2000
Doktorat in Maschinenbau/Verfahrenstechnik, TU Wien,
Österreich
1996 - 2002
Arbeit an erneuerbaren Energietechnologien mit
Schwerpunkt Biogasnutzung in Brennstoffzellen, Profactor
Produktionsforschungs GmbH, Steyr-Gleink, Österreich
Seit 2002
Leiter Produktentwicklung »Fronius Energy Cell« , Fronius
International GmbH, Wels-Thalheim, Österreich
20
HyLOG – Demonstration of a Zero
Emission Warehouse Logistic System
Research and Development
Günter Fronius Straße
4600 Wels-Thalheim
Austria
Logistik als Arbeitsfeld der Zukunft, 14. Gastvortragsreihe Logistik am Fraunhofer IFF und ILM
der Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg, 6. April 2011
© Fronius 2011
Content
z
z
z
z
z
z
The Fronius Company
The Fronius Energy Cell
The HyLOG Project, Status & Results
Future of Warehouse Logistics
z CO2 Reduction Potential
z Energy Infrastructure Perspective
z Business Case
The E-LOG-Bio Fleet Project
Summary
© Fronius 2011
21
Fronius Company
Division Battery Charging Systems
Division Welding Technology
Division Solar Electronics
© Fronius 2011
Europe is our strength,
the rest of the world our future
2009
2008
2677
2500
Employees R&D
358
309
Group turnover (million €)
329
370
93 %
90 %
649
585
Employees worldwide
Export quota
Active patents
© Fronius 2011
22
Vision “Solar Powered Energy Cell”
Heat
Power
Solar Power
Oxygen
Hydrogen
Storage
PV Module
Inverter
Electrolysis
Fuel Cell
Water
© Fronius 2011
Fronius Energy Cell
785
Power
Voltage
IP Protection
Compliance
Certification
Fuel Supply
Available for
Projects
4 kW
Applications
2 kW
1 kW
48VDC
24VDC
IP20 (upgradable to IP54)
EN62282-5-1:2007
Standard Compressed Hydrogen 30 – 700 bar
Hydrogen Gas Grid
Electrolyser
DC/AC Power Generator
Mobile Applications
0
90
475
z
z
z
z
z
z
PEM fuel cell power generator
High overall efficiency
Silent operation
Perfect safety strategy
Easy to use and service, user-friendly
Complete remote system monitoring
790
0
79
310
© Fronius 2011
23
Energy Efficiency Fronius Energy Cell
Efficiency Fronius Energy Cell 25F (24V/2kW)
Ambient Temp. 25°C, LHV = 2,995kWh/Nm3
100
90
Efficiency [%]
80
70
ges (Pth*0,75)
60
el
50
40
30
20
10
0
0
500
1000
1500
2000
2500
Electrical System Power [W]
© Fronius 2011
SOP Energy Cell May 2010 !
Klaus Fronius compliments Jakub Janda, WSW Engineering S.R.O, Czech Republic on
the purchase of the first two Energy Cells 50F Systems
© Fronius 2011
24
The HyLOG Project
© Fronius 2011
The HyLOG Project - Milestones
v.
No
1.
06
c
De
.0
6
Development
c
De
.0
7
Certification & Approval
.
ct
.O
31
08
Start
Authority Contact for Legal
Requirements
c
De
.0
8
Demonstration
Implementation of
H2 Fuelling Station &
Range-Extender Tow Truck
c
De
.0
9
ongoing
Safety Assessment,
TÜV Certification,
Authority Approval
© Fronius 2011
25
HyLOG Tow Truck
with Energy Cell
26 lt. H2 Cartridge 350bar
Total Weight Vehicle [kg]
with Battery
500 Ah
1005
1005
Total Weight Power Supply [kg] 150
380
Weight of Energy Storage [kg]
25
380
Amount of Energy [kWh]
11
9,6
Time to Refuel / Recharge [min] <5
>500
System Voltage [VDC]
24
24
Power Socket 230V/50Hz
yes
no
© Fronius 2011
HyLOG Power Train / Interfaces
Signal Light
H2 Cartridge
H2
Energy Cell
Drive Train
Tank Valve
P: 2 kW
Pressure Sensor
V: 24V
Temperature
H2 Relief Valve
On/Off, Emergency Stop
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Solar H2 Filling Station Sattledt
Solar Hydrogen Capacity:
Annual Capacity Electrolysis 823 kg / 27.200 kWh
12 kg / 396 kWh
Annual Cartridge Refillings
1.100
Refuelling Time
3 – 4 min
PV Generator
Fronius IG 500
Inverter
Nitrogen / Air for H2 Compression 8 – 10 bar
Hydrogen 5 – 13,8 bar
Bitter STS 26L
Air Products350
S100
bar, 0.7 kg H2
240 VAC, 50Hz
H2 Storage Capacity
Feedwater
Peak Load
Bundle
Buffer Bundle
Electrolyser HOGEN S40
Proton Energy Systems Inc.
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Solar H2 Filling Station Sattledt
© Fronius 2011
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H2 Infrastructure Sattledt
Solar H2 Filling Station
Indoor Cartridge Allocation
Cartridge Exchange Place
© Fronius 2011
Authority Approval
z
Product certification requirements (CE)
z HyLOG Tow Truck (98/37/EC machinery directive)
z Fronius Energy Cell (EN62282-5-1:2007)
z 350bar Hydrogen Cartridge (99/36/EC transportable pressure
equipment directive (TPED) and 94/55/EC carriage of dangerous goods
(ADR))
z 350bar Hydrogen Refuelling Station (97/23/EC pressure equipment
directive (PED))
z Electrolyser HOGEN S40 (98/37/EC machinery directive and 94/9/EC
ATEX directive)
z
Risk and safety analysis requirements
z Indoor operation of 5 HyLOG tow trucks
z Installation and operation of 350bar H2 refuelling station (commissioning
inspection and in-service inspection by authorised body required)
z 350bar H2 cartridge filling and handling (in-service inspection by
authorised body required)
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28
Status Demonstration / Results
z
z
z
Since May 2009: 5 days/week 2-shift operation
4 – 5 shifts / cartridge exchange
3500+ hours system lifetime,
3000+ start / stop cycles
z
Key advantages
z Fast refuelling increases system flexibility
and availability
z Increased productivity through constant
power, reduced maintenance, reduced
space demand
z Energy management capability
z No emissions
z
Improvement potentials
z Meet MH application requirements
z Indoor / onboard refuelling
z System cost reduction
© Fronius 2011
HyLOG Awards
VDI Innovation Award
Logistics 2010
Austrian Climate
Protection Award 2008
Energy Technology Award
of Austria 2007
World Energy Globe Award 2007
Eurosolar Austria
Award 2007
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Energy Costs in Warehouse Logistics
© Fronius 2011
H2 Technology / CO2 Reduction Potential
Estimate
z
Annual traction power: 17.000 kWh/a
z (E-Forklift: 48V, 600Ah, 1 x battery recharging per shift (battery exchange
required), 3 shifts/day, 49 weeks/year, 5 days per week)
z
ICE Forklift: Diesel 11.565 l/a, CO2 30.646 kg/a
z
z
E-Forklift: Grid Electricity 25.758 kWh/a, CO2 16.021 kg/a
z
z
(Wh efficiency of lead acid battery 66%, CO2 of EU grid electricity mix 0,622 kg/kWh)
- 40%
FC Forklift, fossile H2 refuelled: 12.614 m3/a, CO2 9.480 kg/a
z
z
(Diesel ICE, 15% drive cycle efficiency, Diesel Fuel 9,8 kWh/l, 2650 g/l CO2)
(efficiency reforming 85% -> 44.444 kWh/a natural gas , CO2 of H2 logistics neglected,
CO2 natural gas 2,15 kg/m³, 10,08 kWh/m³, electric system efficiency fuel cell 45%)
FC Forklift, solar H2 refuelled: 12.614 m3/a, CO2 0.0 kg/a
z
(efficiency electrolysis 60% -> 62.965 kWh/a solar electricity, CO2 solar electricity 0 kg/m³,
electric system efficiency fuel cell 45%)
Quelle CO2 Daten:
1) Dem Leitfaden "Klima schützen - Kosten senken" des LfU
2) Der Datenbank GEMIS in der Version 4.2
© Fronius 2011
30
Energy Infrastructure Perspective
High Pressure
Electrolyser
Indoor Refuelling
H2 Storage
Fuel Cell Truck
Future
H2
°C
Heat Storage
Indoor Refuelling
Fuel Cell Truck
H2 Reformer
Natural Gas / Biogas
H2
H2 Delivery
Compression
H2
H2 Storage
°C
Heat Storage
Battery Charger
Battery Truck
State of Art
Customer Site
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Business Case Parameters
2015 volume scenario
z
Energy costs
z
Fuel Cell investment
/ maintenance costs
z
Application
parameters
© Fronius 2011
31
Business Case Parameters
2015 volume scenario – TCO (end customer)
Costs per year and truck
3.500
3,50
3.000
3,00
2.500
2,50
2.000
2,00
1.500
1,50
1.000
1,00
500
0,50
0
Energy
Cell
(EC)
Battery
0,00
energy costs
employees costs spare parts incl.
stack
storage area
truck costs
infrastructure +
ec/batt.
Costs per
hour
© Fronius 2011
E-LOG-Bio-Fleet
Objectives
z
z
z
C-H2 Delivery
(Tube Trailer)
z
z
L-H2 Delivery
This project is selected for funding by the
Austrian Climate and Energy Fund
within the program
„Technologische Leuchttürme der Elektromobilität“
Development, certification and demonstration of a warehouse
tow truck fleet (15 vehicles) with fuel cell range extender
Installation, authority approval and demonstration of indoors
and onboard bio-hydrogen refuelling of the warehouse truck
fleet
CO2 neutral generation of bio-hydrogen using reformed
biogas as source of energy
Environmental and socio-economic assessment of the
innovative and sustainable warehouse logistic application
Preparation for enhanced market entry
Compression and
Filling Station
Biogas
H2 350bar
H2 Reformer
Bio-H2
H2
© Fronius 2011
32
Summary
z
z
z
The HyLOG project demonstrates a safe and zero
emission solution for warehouse logistics
Key benefits of fuel cells for warhouse logistics are
z fast refuelling,
z constant performance,
z reduced maintenance,
z less space demand and
z Energy management capability
The E-LOG-Bio Fleet project will further enhance
market entry of the innovative technology
© Fronius 2011
A-4600 Wels-Thalheim, Günter Fronius-Str. 1
Phone: +43 / (0)7242 / 241 –1515, Fax: - 951515
mailto:[email protected]
http://www.fronius.com
© Fronius 2011
33
© Fronius 2011
34
PRODUCT COST MANAGEMENT:
ADDRESSING THE TECHNICAL
AND COMMERCIAL ASPECTS OF
PRODUCT DEVELOPMENT
------------------------------------------Simon Haller
Accenture GmbH, Supply Chain Management
35
LEBENSLAUF
Simon Haller
Accenture GmbH, Supply Chain Manager
Wirtschaftstudium mit Abschluss »Magister« , Schwerpunkt Informationsmanagement und
Controlling an der Universität Innsbruck, Österreich
Manager im Münchner Büro der Accenture GmbH, Bereich Supply Chain Service mit
Schwerpunkt Product Innovation - PLM.
Projektleiter verschiedener Aufträge für die Kommunikations- und High-Tech-Branche mit
Schwerpunkt auf PDM und PLM Themen.
36
Product Cost Management – Addressing
the technical and commercial aspects of
product development
14.04.2011
Simon Haller
Agenda
• Accenture PLM facts
• Initiative and objective
• Basics of Product Cost Management
• Product Cost Management value proposition
• Product Cost Management tasks
• Product Cost Management in action
• Contact
37
Accenture is a global management consulting, technology
services and outsourcing company, with more than 215,000
people serving clients in more than 120 countries
Accenture PLM Practice
• PLM Practice founded in 1989
• #1 independent PLM service providers
concerning revenues (CIMdata)
Accenture PLM Principles
The principles of our consulting services
for product innovation and PLM are:
• Value-driven
• Dedicated PLM experts within our
global network
• Product optimization and
standardization
• 250+ successfully delivered PLM
transformations projects in the area of
product development and innovation
across different industries and in
combination with different PLM
software solutions
• Process optimization – Business
process reengineering
• Established alliance model with the
five leading PLM software vendors:
Siemens PLM, PTC, Agile (Oracle),
SAP, MatrixOne (Dassault Systemes)
• Achieve acceptance and buy-in –
Organizational change management
• Speed of success – „Jump-Start“ and
„Quick-Wins“
• Integration – Consideration of
downstream processes and IT
.
Agenda
• Contact
38
PCM is a holistic answer to globally rising supply chain and
product complexity costs
• Is driven by the fact that our clients are increasingly forced
to cut product costs due to external impacts, such as high
competitive pressure and soaring raw material prices
• In the past, companies mainly turned their attention to supply
chain related topics whilst great saving potentials resulting
from a close cooperation between product development
and sourcing have often been disregarded
Initiative for
Product Cost
Management (PCM)
• The main objective of this initiative is for Accenture to
improve the ability to identify new value-generating
opportunities for our clients in areas where functional
separations commonly prevent them to address pressing
issues effectively
Our sourcing experience together with our proven designto-cost tools has been proven with various clients
1
Direct material sourcing experience…
2
…combined with our development levers for product
cost management…
Simplify
• Castings
• Seal & gasket
• Valves
• Bearings
• Fastener
3
• Compressor
• Transformer
• Generator
• Heat exchanger
• Conveyers
• Steel plate
• Re-bar steel
• Non-magnet
steel
• Pipes
Standardize
Define & enforce design/material selection guidelines
…has delivered comprehensive product cost saving
for clients across different industries
tries
39
We can help clients think and work across functional
separations in their product development process
Indicator Issues
• Increasing pressure on product
margins
• Separate development, sourcing
and ERP tools
• Poorly optimized product portfolio
– excessive SKUs
• Limited impact of NPI (New Product
Introduction) sourcing
Typical
client
issues
• Proliferation of component or
suppliers
• Distributed product development
decisions with limited coordination
• Poor (time-)management of target
product costing
• History of merger or acquisition
activity with limited integration
7
.
Agenda
• Contact
8
40
Product cost can only be effectively managed through a
strong collaboration between Product Development and
Procurement
Key Facts
Key Issue
Key Actions
• Costs of raw material, labor
and transportation are likely
to continue to increase
dramatically
• Engineering and procurement
have to work together closely
throughout the entire lifecycle
of a product:
• Product costs comprise 60%
to 80% of a typical
manufacturer's total cost
structure
1. to avoid and eliminate
unnecessary product
costs, e.g.
‘maverick buying’ , over
engineering and
oversized supplier base
• Global competition and cost
pressure grows as
low-cost competitors appear
constantly, not just in
emerging markets
How to
manage
product cost?
???
2. and to optimize base and
differentiation cost.
9
Proper PCM keeps product cost as low as possible while
providing all needed product features to the customers
Product Development Process & Product Market Cycle
Benchmark product cost and prices to
maintain competitiveness
Plan
product
costs
Keep
product
cost as
low as
possible
Identify
relevant
product
costs
Eliminate,
optimize
and reduce
product
cost
Monitor
product
costs
Develop and apply specific assets and tools
10
41
Improving transparency on product development has
significant influence on unlocking additional benefits in the
sourcing department
Product Development
Common Objective
Procurement
Product Strategy
Determine whether to
design in-house or purchase
Contract Manufacturing
Strategy
Product Design
Select optimal parts and suppliers for new
designs balancing reuse with the need to
access new technology
Supplier Strategy and
Selection
Product Validation
Assess and develop suppliers
balancing risk with time-to-market
Supplier Development
and Qualification
Manufacturing Release
Contract with mix of suppliers to assure
supply while leveraging buying power
Negotiating and
Contracting
Manufacturing and
Field Support
Efficient sourcing & purchasing processes
optimizing cost and responsiveness
Sourcing & Purchasing
Execution
Product Support and Value
Engineering
Drive continuous improvements to reduce
total costs and improve product performance
Supplier Monitoring and
Improvement
11
PCM asks for the earliest possible involvement of
Procurement in the development of new products
A supplier as a stakeholder in the entire product life cycle can add technology
input, cost reduction ideas such as less or different material or improved
production processes
A supplier defined as a development partner can reduce costs from
miscommunication, misaligned targets, and diverging expectations
Proper and early definition and monitoring of supplier KPIs can help identify
risks to production schedules and/or product quality early
A well-defined sourcing strategy can mitigate risks to production by establishing
different sourcing scenarios to be followed if and when the need arises
12
42
.
Product Development needs to employ PCM measures to
optimize product design in a cost-efficient way
• Empirical results and practical experience both give evidence that 70-80% of the product cost is determined
by decisions made during the product development process
• This fact is still poorly understood by most of the companies resulting in suboptimal design trade-offs
(differentiation vs. standardization)
• A systematical integration of appropriate product cost management activities can yield reductions of up to 25
percent of overall BOM cost as our experience witnesses
Unnecessary Costs:
- Overly custom product specifications
- Incomplete MFG/supplier strategies
- Costs not understood
Eliminate unneeded
product features
Optimize mix of product
features and performance
specifications to meet
customer requirements
Target product costing
Differentiators:
- Enhanced product performance that
enables differentiation
- Enhanced quality
- Brand related characteristics
Optimize
Design
Reduce
product complexity
Determine approach that
minimizes item count and
cost while satisfying design
objectives
Material standardization
and complexity reduction
Lowest Potential Cost:
- Basic product performance
- Efficient designs
- Off-the-shelf product/part
Reduce product
lifecycle costs
Optimize lifecycle costs
through integrated value
engineering and supplier
continuous improvement
On-going product
cost reduction
13
Agenda
• Contact
14
43
Carrying out a PCM project offers verifiable and proven
benefits to clients
PCM key levers
Client value of PCM
• Determine the target cost for a new product
Purchase Price
• Optimize the trade-offs during development to achieve
the target cost
• Reduce material and capital equipment costs
• Consolidate suppliers
• Aggressively reduce costs and improve performance
throughout lifecycle
Inventory
• Reduce safety stock, spares and obsolescence: 20-30%
• Identify appropriate global partners and determine
optimal mix of make vs. buy
• Consolidate parts and equipment configurations: 30-70%
• Efficiently development, produce, sell and service product
portfolio
Additional Benefits
• Increase material standardization and reduce product
complexity
• Improve supply assurance and equipment quality
• Reduce supplier management costs
ILLUSTRATIVE
Category
Battery
Antenna
...
Power Distribution Unit
Total
Item Standardization
(Configuration Count)
Today Future % Reduced
46
10
78%
76
20
74%
7
165
5
57
Supply Base Consolidation
(Supplier Count)
Today Future % Reduced
5
2
60%
5
3
40%
29%
65%
5
51
3
21
Estimated Annual
Benefits
%
14%
27%
40%
59%
53%
27%
15
Client examples show the strong benefits a joint PCM
approach is able to deliver
Cost types
~600.000€
Miscellaneous ,
e.g. SG&A
5 -10%*
Machine designed in-house
and currently not optimized for
cost. Leveraging of outside
alternatives / ideas likely to
yield significant impact.
ILLUSTRATIVE
25- 45%
10 - 20%
Purchased
parts
Material costs
Assembly
process
10 - 15%
25%
Most parts currently sourced in
Western Europe. BCC**
sourcing and increasing
competition in the supplier base
will yield significant savings.
Shifting assembly from
Switzerland to lower wage
countries can reduce
assembly cost by >50%.
20%
25 - 30%
15 - 20%
As-is
costs
Global Strategic
Sourcing
* equivalent to 7 - 13% savings on purchased items
** best cost country
*** 150 machines; cost: 600.000€/machine; 30% savings
44
330.000€
- 450.000€
Designto-Cost
Assembly Cost
Optimization
To-be
costs
Agenda
• Contact
17
Client value is generated through the use of specific PCM
tools and assets in product development and procurement
Selected tools and assets
Analyze
Design
Execute
Quality Function Deployment
Target Costing and Design to Cost
Product standardization
strategies and methods
Supplier Survey and
Prioritized Substitutability Criteria
Strategic Sourcing Methodology
Working Capital Reduction
18
45
Our global procurement and engineering expert network
provides multiple synergies to support PCM activities
Total of 2000 procurement experts worldwide
Total of over 2800 Engineers worldwide
Central-Eastern Europe
Procurement Team
Moscow
Czech R. and Slovakia
NAM Engineering Centre
Warsaw
Hungary
Detroit
GTIN China
Procurement Team
Turin
Shanghai
Mexico City
EALA Engineering Centre
LATAM Procurement Team
Sao Paulo
GTIN India procurement Team /
INDIA Engineering Centers
South America Procurement Team
New Delhi, Mumbai, Bangalore, Chennai
Buenos Aires and Santiago
19
Agenda
• Contact
20.
46
Client example: Our PCM methodology was successfully
applied to improve the cost of a lid lifter
Current lid-lifter configuration
5
ILLUSTRATIVE
Pivot base
1
Boom arm
Cost drivers
• Use of expensive materials
Pivot limit
bracket
6
• Expensive machining operations
• Un-needed features on machined parts
3
• Excessive number of parts
2
Safety housing
4
Switch bracket
Re-design measures & results
1. Eliminate curved features to reduce machining operations
2. Eliminate un-needed taped hole
3. Replace machined part (safety housing) with high gauge
stainless steel sheet metal
4. Eliminate un-needed connecting part
5. Combine parts into one machined part
6. Eliminate un-needed pivot limit bracket
4.0k $
~45%
2.2k $
21
Client example: Best cost country sourcing opportunities
are assessed in a multi-step screening approach
Overall supplier filter process
Construction equipment industry
ILLUSTRATIVE
Supplier pool initially
identified through research
Minimal requirements
Screen 0
Request for Information
(RFI)
Screen I
Request for Proposal
(RFP)
Screen II
Site visits/
verification
Screen III
Obvious criteria - easy
kills (too small, no
capacity,…)
Brief questionnaires that
screen a large number
of suppliers
Detailed proposal from
suppliers as to how they
intend to provide the quality
required at a reasonable cost
Ability to meet/exceed
service levels and add
value
Negotiation preparation
Category
Part type
Steel castings
Axle housing
Lever
Cap
Sourcing process (China)
• Screen 0: 25 suppliers longlisted
• Screen I and II: 6 suppliers shortlisted
• After Screen III: 1 supplier awarded
Team setup for supplier selection
Collaboration between client and
Accenture‘s procurement experts from
China and Germany
Result achieved
30% total potential savings
(on landed purchasing price)
22
47
Agenda
• Contact
The Accenture PCM initiative team – Please contact us for
questions
Vincent Gressieker
Simon is a Manager in the Munich office
where he is working for Accenture's
PLM practice
+49(0)1755768712
+49(0)1755768659
[email protected]
[email protected]
Maja Grätz
Dr. Michael Slamanig
Maja is a Manager in the Düsseldorf
office where she is working for
Accenture's S&P practice
Michael is an Analyst in the PLM
offering group and is located in
Accenture’s office in Munich
+49(0)1755764013
+49(0)1755760668
[email protected]
[email protected]
Copyright © 2011 Accenture All Rights Reserved. Accenture Confidential Information.
48
Simon Haller
Vincent is a Manager in the S&P
Practice and is assigned to Accenture’s
office in Berlin
2
DER BAUPLANUNGSPROZESS IM
RAHMEN DER FABRIK- UND
LOGISTIKPLANUNG – VON DER
STANDORTAUSWAHL ÜBER DIE
MASTERPLANUNG BIS ZUR
PROJEKTREALISIERUNG
------------------------------------------Dipl.-Ing. Peter Steiger
Kohlbecker Gesamtplan GmbH, Geschäftsführer
49
LEBENSLAUF
Dipl.-Ing. Peter Steiger
Kohlbecker Gesamtplan GmbH, Geschäftsführer
17.01.1962
Geboren in Karlsruhe
1982 - 1989
Studium der Architektur an der Universität Karlsruhe
1989 - 1991
Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen
Hochschule Darmstadt
1991
Eintritt bei der Kohlbecker Gesamtplan GmbH
\
Seit 2000
Mitglied der Geschäftsführung
50
Der Bauplanungsprozess im Rahmen der Fabrik- und Logistikplanung
von der Standortauswahl über die Masterplanung bis zur Projektrealisierung
© .RKOEHFNHU Bürovorstellung
Historie
1930
1940
1959
Bürogründung durch Karl Kohlbecker
Projekt Volkswagenwerk Wolfsburg
Eintritt von Christoph Kohlbecker
1959
1960
1972
1992
Projekt Daimler Werk Sindelfingen
Projekt Auto Union Ingolstadt
Gründung der Kohlbecker Gesamtplan GmbH
Projekt Potsdamer Platz Berlin
1993
2001
2002
2002
Eintritt von Matthias Kohlbecker
Projekt BMW Leipzig
Eintritt von Florian Kohlbecker
Projekt DaimlerChrysler, Tuscaloosa USA
2005
2005
2006
2007
Projekt Schott AG, Korea
Projekt Bosch / Siemens / Hausgeräte, China
Projekt Kia, USA
Projekt Sochi / Krasnodar, Russland
2008
2010
Projekt Daimler, Kecskemét, Ungarn
Projekt AUDI, Prozesshaus Ingolstadt
© .RKOEHFNHU 51
Unternehmensstruktur
*HVFKlIWVIKUXQJ
)LUPHQVWUXNWXU
.RKOEHFNHU'
Matthias Kohlbecker
Dipl. -Ing. (FH)
Freier Architekt BDA
.RKOEHFNHU
!
"
%%% .RKOEHFNHU
&"
.RKOEHFNHU#$
#
:,'(6+27'HVLJQ!
*
,
HD]\OLYLQJ VSRUWV !
"
5.&RQVXOW
"
0LWDUEHLWHU
Florian Kohlbecker
Dipl. -Ing. Architekt
145
154
138
150
140
132
140
130
119
117
99
Peter Steiger
Dipl. -Ing. Architekt
Hubert Wurz
Dipl. Forstwirt,
Betriebswirt VWA
Prokurist
© .RKOEHFNHU Standorte & Projekte
Kohlbecker Bürostandorte
Kohlbecker Auslandsprojekte
Büro Bremen
Büro Wien
Büro Gaggenau
Büro USA
Krasnodar
Büro Russland
Krasnojarsk
Dagestan
© .RKOEHFNHU 52
Projektanteile In- und Ausland
Entwicklung der Auslandsaktivitäten
2005
2006
10%
90%
75%
2009
40%
2007
25%
60%
2010
60%
2008
40%
Inland:
Ausland:
50%
50%
50%
40%
2012
2011
Inland:
Ausland:
60%
50%
50%
50%
© .RKOEHFNHU Bauherren
Branchenanteile
Anteile
2009
2010
Automobil
36%
32%
Truck
24%
15%
Div. Industrie
19%
15%
Hotel, Büro,
Wohnen etc.
12%
30%
Militär
4%
5%
öffentl. Hand
4%
3%
2010
5%
3%
32 %
2009
4% 4%
12%
36%
30%
19%
15%
15%
24%
© .RKOEHFNHU 53
Leistungen
- 6WDQGRUWDQDO\VH
- ,QIUDVWUXNWXUSODQXQJ
012
- 0DVWHUSODQXQJ
- %DX 3URMHNWPDQDJHPHQW
- 3URGXNWLRQVSODQXQJ3DUWQHU
- 3URMHNW.RPPXQLNDWLRQV0DQDJHPHQW3.0
- $UFKLWHNWXU *HVDPWSODQXQJ
- *UHHQ%XLOGXQJ /((''*1%=HUWLIL]LHUXQJ
- 2EMHNW *HElXGHSODQXQJ
- (QHUJLHEHUDWXQJ (QHUJLHDXVZHLVHQDFK(Q(9 - ,QQHQDUFKLWHNWXU 'HVLJQ
- '%HVWDQGVHUIDVVXQJ
- 3URMHNWHQWZLFNOXQJ 3URJUDPPLQJ
© .RKOEHFNHU Der Bauplanungsprozess im Rahmen der Fabrik- und Logistikplanung
1
Architektur in der Fabrikplanung - Digitale Fabrik
2
Standortplanung / Standortanalyse - Masterplanung
3
Gesetzgebung und Genehmigungsverfahren
4
Realisierungsplanung und Projektabwicklung
© .RKOEHFNHU 54
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Daimler AG - Werk Tuscaloosa USA - 2003 / 2004 - Werkserweiterung BGF 200.000 m²
© .RKOEHFNHU Architektur in der Fabrikplanung - Digitale Fabrik
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Bosch/Siemens Hausgerätewerk Nanjing, China - 2004 / 2005 - BGF 180.000 m²
© .RKOEHFNHU 55
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Schott AG Ochang, Korea - 2005 / 2006 - Neubau eines Werks der Optischen Industrie
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Kia Motors - West Point, Georgia / USA - 2007 / 2008 - Brutto-Grundfläche 140.000 m²
© .RKOEHFNHU 56
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Schott AG Sevilla, Spanien - 2008 - Receiver für Solarthermie-Kraftwerke - BGF 8.000 m²
1
.
.
.
Auslandsprojekt
Mercedes-Benz Manufacturing Hungary Kft. - Kecskemét - 2009 / 2010 - Gesamtfläche 1.800.000 m²
© .RKOEHFNHU 57
1
.
.
.
Audi AG Ingolstadt - Prozesshaus N29 - 2011 / 2012
BGF 90.000 m², BRI 364.000 m³, 2.400 Stellplätze
Digitale Absicherung des
Bauplanungsprozesses
1
Realität Daimler AG Sindelfingen
.
Regel-Planungsbesprechungen
an der PowerWall:
.
.
• Überprüfung Leistungsstand
der Planung
• Frühe Einbindung aller Beteiligten
im Planungsprozess
• Koordination Fabrikplanung Gebäudeplanung
• Kollisionsprüfung Bau - TGA
© .RKOEHFNHU 58
Teamarbeit
1
Fabrikplanung
• Produktion
• Logistik
• Anlagen
• Fördertechnik
.
.
Gebäudeplanung
• Architektur
• Statik
• Haustechnik
• Bauphysik
• ...
• Gutachter
.
Zusammenspiel von
Fabrikplanung und Gebäudeplanung
1
.
.
.
Vorentwurfspläne
Konzeption
Entwurfspläne
Entscheidung
Genehmigung Genehmigungspläne
AusführungsPlanung
Bauausführung
Realisierung
Betrieb
Werkpläne
Bestandspläne
© .RKOEHFNHU 59
1
.
.
.
Digitales Geländemodell - Entwicklungs- und Versuchszentrum Wörth
1
.
.
.
Lageplanmodell als 3D-Volumenmodell
Visualisierung
Festlegung Standort / Grundstück
Lage des Objektes
erste Funktionsabläufe
Entscheidungsfindung
© .RKOEHFNHU 60
1
.
.
.
Entwurfsmodell
Gesamtmodell mit statischem System
Festlegung der Prozesse und Einrichtungen
Erstellung der Genehmigungspläne
Gebäudemodell für Ausführungspläne
Konsistente Werkpläne
Übersichtspläne
Grundrisse - Schnitte - Ansichten
© .RKOEHFNHU Der Bauplanungsprozess im Rahmen der Fabrik- und Logistikplanung
1
2
3
4
© .RKOEHFNHU 61
Planungshorizonte
.
Standortplanungen und
Generalentwicklungsplanungen
2
sind auf einen
Zeithorizont von über 50 Jahren
angelegt,
.
das heißt Entscheidungen betreffen
zukünftige Generationen.
.
Standortanalyse und Studien Entscheidungsgrundlage
Festlegung des Standorts
Generalplanung / Masterplanung Planungsgrundlage
Festlegung der Nutzung des Standorts
© .RKOEHFNHU Standortplanung / Standortanalyse - Masterplanung
Standortentwicklung am Beispiel Daimler AG Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
.
1959
1965
1980
2000
2
.
.
© .RKOEHFNHU 62
Standortentwicklung am Beispiel Daimler AG Mercedes-Benz Werk Sindelfingen
Entwicklungs- und Versuchszentrum 2010 - Mittelpfad
.
2
.
.
Standortfaktoren und Forderungen
.
2
.
.
Stabile politische Verhältnisse
Freie Marktwirtschaft
Freier Kapitalverkehr
Freier Warenverkehr
...
Investitionshilfen Straßen-/Schienenverkehr
Verfügbarkeit Grundstücke
Verfügbarkeit qualifizierter Arbeitskräfte
...
Straßen- Schienenanschluss
Ebenes Grundstück
Optimaler Grundstückszuschnitt
Erschlossenes Grundstück /
Infrastruktur vorhanden
Preisgünstiges Grundstück
Grundstück altlastenfrei
Niedriger Grundwasserstand
...
© .RKOEHFNHU 63
Standortbewertung
.
2
.
.
Grundstück und Bebaubarkeit
Daimler AG Mercedes-Benz Werk Rastatt - Entwicklungsschritte
.
2
Umgebung:
• Strassen
• Grünflächen
• Grenzen
• ...
Struktur:
• Achsen
• Produktionsfläche
• Infrastruktur
• Verkehr
B-Plan:
• Bebauungsstrukturen
• Nutzungsart
• Maß der baulichen
Nutzung
.
.
© .RKOEHFNHU 64
Beispiel Consolidation-Center Landeshafen Wörth
.
2
.
.
www.haefen-rlp.de
Consolidation-Center Wörth in unmittelbarer Nähe zum weltweit größten LKW-Werk
.
2
.
.
Daimler AG
© .RKOEHFNHU 65
.
.
3
.
© .RKOEHFNHU Gesetzgebung und Genehmigungsverfahren
Schallgutachten
Ermittlung der Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft
.
.
3
.
© .RKOEHFNHU 66
Erweiterung Consolidation-Center Wörth - Vorstellungen Bauherr - Masterplan ???
.
2
.
.
Erweiterung Consolidationscenter - Masterplan
.
2
.
.
- Grünflächenbilanz
- Wasserrechtliche Genehmigung
Regenwasserversickerung
Retensionsbecken
- Rhein-Deich-Verordnung
- Logistik mit Anlieferung und
LKW-Stellplätze
- Stellplatznachweis
- Infrastruktur / Leitungstrassen
- Höhenlage Gelände
© .RKOEHFNHU 67
1
2
3
4
.
.
3
Gesetze - zum Wohl der Allgemeinheit
- zur sozialgerechten Bodennutzung
- für eine menschenwürdige Umwelt
Verantwortlich für die
Einhaltung der Gesetze
sind Behörden und Träger
Öffentlicher Belange als
Partner im
Fabrikplanungsprozess.
.
Die Erkenntnis der
Notwendigkeit der
Gesetzgebung und die
rechtzeitige Einbindung
der Gesetzesvertreter sind
Vorraussetzung für den
Erfolg eines Projektes.
© .RKOEHFNHU 68
.
.
3
.
Ordnungsinstanz Staat
Raumordnungsgesetz des Bundes
Landesplanungsgesetze der Länder
Baugesetzbuch für
- Bauleitplanung
- Flächennutzungsplan
des Landes und der Gemeinden
Landesbauordnung
der Länder als Grundlage zur Genehmigung
der konkreten Baumaßnahme
im städtebaulichen Kontext
.
.
3
.
Raumordnung und Landesplanung
übergeordnete, überörtliche zusammenfassende
Planung für die räumliche Ordnung und
Entwicklung
Regionalplanung z.B. „mittlerer Oberrhein“
mit gesetzgebendem Charakter für die zukünftige
Entwicklung einer Region z.B.
- Verkehrgebiete
- Industriegebiete
- Erholungsgebiete etc.
Bauleitplanung
- Flächennutzungsplan
(vorbereitender Bauleitplan)
- Bebauungsplan
(verbindlicher Bauleitplan)
mit Baunutzungsverordnung (BauNVO)
Art der baulichen Nutzung wie
GRZ, GFZ, BMZ
© .RKOEHFNHU 69
.
.
3
.
Schallgutachten
Ermittlung der Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft
.
.
3
.
© .RKOEHFNHU 70
Gutachten Nr. 4494.1-04 / II
Ermittlung und Bewertung der Geräuschimmissionen im Bereich der Vogellebensräume
.
Auszug
...
.
3
Ein verändertes Verhalten
ist nicht zu erwarten.
...
Die Veränderungen in
Bezug auf den 24hDauerschallpegel,
der für die Untersuchung
von Vogellebensräumen
üblicherweise
herangezogen wird,
beträgt nahezu überall
deutlich weniger als 3 dB.
.
Vogelarten im Umkreis des Bebauungsplangebietes
.
.
3
.
Alpenstrandläufer Asl, Bekassine Bks, Bergente Be, Beutelmeise Bm, Blaukehlchen Bk,
Brandgans Bg, Braunkehlchen Brk, Dosselrohrsänger Drs, Eisvogel Ev, Fischadler Fa,
Flussregenpfeifer Frp, Flussuferläufer Ful, Gänsesäger Gäs, Gelbspötter Gsp,
Graureiher Gr, Grauspecht Grs, Grünspecht Gs, Habicht H, Haubenlerche Hl,
Haubentaucher Hat, Hohltaube Hot, Kampfläuger Kl, Kiebitz Kb, Kleinspecht Ks,
Knäkente Kne, Kolbenente Koe, Kormoran K, Krickente Ke, Lachmöwe Lm, Löffelente
Le, Mittelsäger Msä, Mittelspecht Ms, Moorente Me, Neuntöter Nt, Pfeifente Pe, Pirol P,
Prachttaucher Pt, Purpurreiher Pr, Reiherente Re, Rebhuhn Rh, Rohrdommel Rd,
Rohrweihe Rw, Rothalstaucher Rht, Rotmilan Rm, Schafstelze Sst, Schellente Sce,
Schilfrohrsänger Srs, Schleiereule Se, Schnatterente Sne, Schwarzhalstaucher Sht,
Schwarzmilan Sm, Schwarzspecht Ss, Seeadler Sa, Silberreiher Sr, Sindschwan Sis,
Sperber S, Steinkauz Stk, Sturmmöwe Stm, Tafelente Te, Trauerseeschwalbe Tss,
Uferschnepfe Us, Waldkauz Wkz, Wanderfalke Wf, Wasserralle Wr, Wendehals Wh,
Zwergdommer Zd, Zwergmöwe Zm, Zwergsäger Zs, Zwergtaucher Zt
© .RKOEHFNHU 71
1
2
3
4
© .RKOEHFNHU Realisierungsplanung und Projektabwicklung
Infrastruktur - Erschließung / Ver- und Entsorgung - Consolidation-Center Wörth
.
.
.
4
© .RKOEHFNHU 72
Infrastruktur - Erschließung / Strassen - Consolidation-Center Wörth
.
.
.
4
Entwässerung - Retensionsbecken / Erdmassenkonzept / Grundwassermanagement
.
.
.
4
© .RKOEHFNHU 73
Bauantrag / Groblayout - Betriebsbeschreibung - Consolidation-Center Wörth
6FKZHQNNUDQ
5HJDOHIDFK
.
6FKZHQNNUDQ
.
*/7 9HUSDFNXQJ
:(=RQH
9%==RQH
3DFNWLVFKH
.
.
3DFNWLVFKH
0XVWHUSDFN
6FKZHQNNUDQ
3DFNWLVFKH
.
5HJDOODJHUIDFK
3DFNWLVFKH
.
.20
=RQH
4
4
3DFNEDQG
:(=RQH
./79HUSDFNXQJ
46
$XIEDX*/7V
5HJDOIDFK
6WUHWFK
ZLFNOHU
/DGH
VWDWLRQHQ
Bauantrag - Grundriss / Fluchtradien - Consolidation-Center Wörth
.
.
.
4
© .RKOEHFNHU 74
Bauantrag - Ansichten - Consolidation-Center Wörth
.
.
.
4
Bauantrag - Schnitte - Consolidation-Center Wörth
.
.
.
4
© .RKOEHFNHU 75
Bauantrag - Wasch- und Umkleide- / Aufenthaltsräume - Consolidation-Center Wörth
Gebäude - Brandschutz
Halle als Stahlkostruktion in F0 mit Bühne in F30
.
.
.
4
Brandschutzkonzept auf Basis der
- LBauO Landesbauordnung Rheinland-Pfalz und
- IndBauRL Industriebaurichtlinie
Sprinklerung / automatische Löschanlage
Rauchabzug 0,5 %, Wärmeabzug 5 % der Grundfläche
Fluchtweglänge 50 m
© .RKOEHFNHU 76
Bauausführung - Bauleitung
© .RKOEHFNHU Der Bauplanungsprozess im Rahmen der Fabrik- und Logistikplanung - Resümee
.
erfordert je nach Anforderungen aus Produktion, Mensch und Umwelt eine Vielzahl von
Detaillösungen, insbesondere in der Haustechnik, in der Ver- und Entsorgung und in
der Medientechnik der Produktion mit ihren differenzierten Anforderungen. Dies
bedeutet, dass der Industriebau nicht eine „Hülle“ für die Produktion sein kann,
sondern integrierter Bestandteil eines „Ganzen“ sein muss.
.
.
Der reine Hochbau wird maßgeblich durch die Integration der Haus- und Medientechnik
bestimmt. Die Ver- und Entsorgungszentralen und die Leitungstrassen benötigen
Flächen und Einbauhöhen, Flächen- und Raumbedarf, der zusätzlich zum
Flächenbedarf der Produktion zu berücksichtigen ist.
4
Die Objektüberwachung / Bauleitung begleitet die Ausführung eines Bauvorhabens und
koordiniert und kontrolliert die Baustelle bis zur Abnahme der Leistung und
Übergabe an den Nutzer bzw. Auftraggeber.
Die enge Abstimmung von Produktions-, Logistik- und Anlagenplanung mit der
Bauplanung und die frühzeitige Einbindung des Bauplanungs- und
Genehmigungsprozesses im Rahmen der Fabrikplanung ist der Schlüssel zum
Erfolg eines Projektes.
© .RKOEHFNHU 77
78
BALTIC VECTOR OF TRANSPORT
DEVELOPMENT
------------------------------------------Prof. Dr.-Ing. habil. Igor Kabashkin
Transport and Telecommunication Institute Riga,
President-Chairman of the Board
79
LEBENSLAUF
Prof. Dr.-Ing. habil.Igor Kabashkin
Transport and Telecommunication Institute Riga,
President-Chairman of the Board
1992
Doktor der Luftfahrt, Staatliche Technische Universität für
zivile Luftfahrt Moskau
+^
1993
Doktor des Maschinenbaus, Hochschule für Luftfahrt Riga,
Lettische Akademie der Wissenschaften
1992 - 1999
Professor im Fachbereich Luftfahrtelektronik und
Luftverkehrskontrollsysteme, Riga "6_6`
Seit 1999
Direktor Transport and Telecommunication Institute Riga
Seit 1999
Professor und Institutsleiter des Transport and
Telecommunication Institute Riga
80
27 April 2011
Baltic Vector of Transport
Development
p
Igor Kabashkin
Dr.hab.sc.ing., Professor, President
Transport and Telecommunication Institute (Riga, Latvia)
81
TSI
Transporta un sakaru institts
Transport and Telecommunication Institute
Academic Structure
Transport and Telecommunication Institute
Faculty of Economics,
and Management
Faculty of Computer
Sciences and Electronics
Faculty of Transport
and Logistics
Bachelor of Eng. Sc. in Electrical
Engineering and Electronics
Professional SP in Transport
and Business Logistics
Bachelor of Social Sc. in
Economics
Master of Eng. Sc. in Electrical
Engineering and Electronics
Professional SP in Business
Administration on Transport
Master of Social Sc. in
Economics
Professional study
st d programme in
Electrical Engineering and
Electronics
B h l off Eng.
Bachelor
E
Sc.
S in
i
Transport Commercial
Operation
Bachelor of Social Sc. in
Management Science
Telecommunication and Computer
Networks
Aviation Technical
Maintenance
Master of Social Sc. in
Management Science
Bachelor of Sc. in Computer
p
Science
Master of Sc. in Computer Science
Master of Sc. in Management of Information
Systems
Doctor Degree in Transport and Logistics
82
Number of Students
4300 4350 4300
RAU
TSI
3620
3186
4100
3700
3600
3210
2803 2938
2384
2306
2178
2540
2400
1730
1400
960
1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Copyright @ Transport and Telecommunication Institute
Distribution of Students
Transport and
Logistics
28%
Electronics
El
t
i
9%
Computer
Sciences
34%
Economics
14%
%
Management
15%
83
Research Projects (2004-2011)
Latvian National Research Programmes
g
- 12
European Research Projects - 23
Satellite Air Navigation Technologies (CNS/ATM) - 3
Bilateral Projects with Latvian and Foreign Companies - 14
Baltic Vector
of Transport
Development
84
West Direction
CO2
Action Plan
on ITS
Action Plan on
Logistics
EU White Paper 2011
White Paper 2011
White Paper: March 2011.
Revision of Trans-European
Trans European Transport
Networks (TEN-T) guidelines : 2011
85
z
Logistics Action Plan: Research support
overview
.
.
.
.
.
.
.
E-Freight and Intelligent Transport Systems
Sustainable Quality and Efficiency
Simplification of Transport Chains
“Green” Freight
g Transport
p Corridors
Urban Freight Logistics
Vehicle Dimensions and Loading Standards
Revision during 2011
z
.
.
.
.
.
eFreight: covers all modes
A standard framework for freight information exchange
A European Single Transport Document
A Single Window (single access point) for administrative
procedures
Simple, harmonised border crossings procedures for all
modes of transport and all EU member states
for
Simple procedures and the necessary infrastructure for
establishing secure and efficient transport corridors
between Europe, USA, and Asia
86
z
A sustainable future for transport:
T
Towards
d an integrated,
i t
t d ttechnologyh l
led and user-friendly system
.
.
.
Communication
C
i ti in
i JJune
2009
Shows long-term vision for
a sustainable transport
p
system with a horizon to
2050
Identifies the main
challenges and proposes
ways to address them
13
East Direction
Link “EuropeEurope
Western China”
Customs Union of
BY, KZ, RU
Transport Strategy of
Russian Federation till 2030
87
Main transit routes in Euro – Asia continent
18 days
15 days
35 days
y
Transsiberian railway
New Silkway (railway route China – Kazakhstan – Latvia)
Ocean route
EU external border, BY and UA borders
88
Customs Union of Belarus, Kazakhstan, Russia
B l
Belarus
Russia
Kazakhstan
Eurasian Economic Community
((EurAsEC)) Priority
y Areas
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Customs Union
Common Economic Policy
Real Sector of Economy
Common Transport Space
Common Energy Market
Cooperation in Agro-Industrial sector
Common Service Market
Common Financial Market
Humanitarian and Social Spheres
89
South-North Direction
Arctic
Bridge
Lithuania as
R i
Regional
l
Intermodal
Transport Center
90
COWI
Rail Baltica
Growth
C id
Corridor
91
Arctic Bridge
Factors of Influence
Link “EuropeEurope
Western China”
CO2
Action Plan
on ITS
Customs Union of
BY, KZ, RU
Action Plan on
Logistics
Transport Strategy of
Russian Federation till 2030
EU White Paper 2011
Arctic
Bridge
Lithuania as
R i
Regional
l
Intermodal
Transport Center
92
Logistics
Performance
Index
2010
World Bank, 2010
2010
2007
93
Transit cargo transported by rail
Internal
5%
Transit
84%
Eksport
Import
2%
9%
Transit:
total ~ 46.0 mill.t
via ports ~ 40.6 mill.t
94
Possibilities for logistics services
95
Passenger growth in Baltic airports
1999-2010
96
Transport
providers
Industry
(Productions)
Logistics
L
i i is
i the
h part
of business
Logistics is the
business
Economy
(Business)
Logistics is the
instrument for
regional
development
Logistics
Policy
Research &
Education
Logistics is
the system
approach and
culture of
thinking
PPP for Development of Logistics Centers
Public Private Partnership
P
P
P
LC
Benefit of LC for
public sector
Benefit of LC for
private sector
Legislation
State and local
budget
Private
investment
Risk analyse &
management
State, Local
go e
government
e t
SME, Large
companies
p
LC - What
LC - Why
Spatial planning
Competing
initiatives
Donor Agencies
PPP projects: preparation, principle
of selection, management,
monitoring, maintenance, operation,
ownership
LC - Where
Transparency in
the technology of
PPP p
project
j
establishment and
management
Land use
Transport
infrastructure
Promotion, PR
Role and mission of advisors and experts, Education and Training
Copyright © Igor Kabashkin, 2005
97
Steps:
Logistics development
Entrance
1
Establish
market
position
2
Present
3
EU-time
4
(anticipated)
EE
Logistics
concepts
X
SCM
LV
LT
LV
EE
LT
EE
Researchers
LV
LT
Advanced logistics
services market
X
M t i l fl
Material
flow
Logistics users
Transport market
X
Transport flow
Transport operators
Traffic market
X
Infrastructure
Policy makers
Source: AdLog study 2003
For 27 years ELA und A.T. Kearney analyze
Supply Chain Excellence together
Logistics
costs
Logistics
productivity
Logistics
quality
Supply chain
dynamics
Differentiation
& collaboration
Supply chain
regionalization
1982
1987
1992
1997
2003
2008/09
12.05.2010 | TU Darmstadt | Chair of Management & Logistics | © Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Christian Pfohl | 36
98
Modern
Transport
Infrastructure
and
Technologies
Co-operation
C
ti
in Transport
R&E
Transport
Policy
1 W
Logistics is not a sector !
• Logistics is an economic activity
• Logistics is present in every layer of the
economy
• Logistics
g
impacts
p
a wide range
g of actors
(businesses and consumers)
• Logistics generates environmental and social
issues
99
Igor Kabashkin
D H bS E
Dr.Hab.Sc.Eng.,
Professor
P f
President
Transportt and
T
dT
Telecommunication
l
i ti IInstitute
tit t
1 Lomonosova iela, Riga, LV-1019, Latvia
Phone:
Fax:
E-mail:
http:
100
+371-67100594
+371 67100594
+371-67100535
@
[email protected]
www.tsi.lv
SUPPLY CHAIN OPTIMIERUNG IM
EINZELHANDEL – GLOABAL
ERFOLGREICHE METHODEN
------------------------------------------Dr. Stefan Wolff
4flow AG, 5%Vorstand
Bundesvereinigung Logistik (BVL) e. V., { des
Vorstands
101
LEBENSLAUF
Dr. Stefan Wolff
4flow AG, Vorsitzender des Vorstandes
Bundesvereinigung Logistik (BVL) e. V., Vorstandsmitglied
1984 - 1989
Studium des Wirtschaftsingenieurwesens an der TU Berlin,
Schwerpunkte Maschinenwesen und Logistik
1989 - 1994
Wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Dr.-Ing. Helmut
Baumgarten, Bereich Logistik, TU Berlin
1994
Promotion zum Dr.-Ing. an der TU Berlin über IT-Systeme und
Lieferzeitmanagement, ausgezeichnet mit Deutschen
Wissenschaftspreis Logistik der BVL 1994 und dem KonradMellerowicz-Preis 1995
1994 - 2000
Mitarbeiter einer international tätigen Management- und
Logistikberatung
Seit 1998
Lehrbeauftragter an der TU Berlin für Global Supply Chain
Management
Seit 2000
Gründungsmitglied, Vorsitzender des Vorstands der 4flow AG
102
SUPPLY-CHAIN-OPTIMIERUNG IM
EINZELHANDEL - GLOBAL ERFOLGREICHE
METHODEN
Dr. Stefan Wolff
In den letzten 24 Monaten war das Konsumklima in den
USA sehr verhalten. Gut geführte Einzelhandelsunternehmen reagieren darauf mit straffen Rationalisierungsprogrammen. Dabei stehen auch die Logistiknetzwerke
auf dem Prüfstand – ein Bereich mit erheblichen Potenzialen.
Das Logistiknetzwerk eines US-amerikanischen Handelsunternehmens hatte durch eine mehrjährig sehr dynamische Unternehmensentwicklung, inklusive mehrerer Fusionen aber auch Abspaltungen von Unternehmensteilen,
eine heterogene Logistikstruktur.
Netzwerkes eines Logistikdienstleisters und jeweils als
Vollsortimenter eingerichtet. Zur Belieferung der Filialen
setzte der Dienstleister im Unterauftrag Transportunternehmen mit stark variierenden regionalen Tarifen ein.
Auch die Handlingskosten in den Lagern schwankten je
nach Regionszugehörigkeit erheblich. Diese Situation
führte insgesamt zu hohen Transport- und
Handlingkosten im Gesamtsystem, vergleichsweise langen
Liefertouren und hohen Beständen im Logistiknetzwerk
des Unternehmens.
Die Netzwerkplanung mit 4flow vista gibt Antwort auf die
vorrangigen Fragestellungen des Handels.
Funktionen und Optimierungen (Auswahl):
Bestimmung der optimalen Anzahl und Lage
von Standorten
Optimale Zuordnung von Filialen und
Lieferanten zu Lagerstandorten
Allokation von Artikeln zu Lagerstandorten
Auslastungs- und Frequenzoptimierung zur
kosten- und serviceoptimalen Ausgestaltung
des Transportnetzwerkes
Evaluation von Absatzszenarien und
Kostenveränderungen,
Filterfunktion zur Evaluierung und Analyse
des Netzwerks
Detailanalysen (z.B. Lagerauslastungsgrad,
Bestandsanalysen und Transportkosten)
© 4flow AG
04.05.2011
Seite
Bild
11 1
Abbildung 1: Die Netzwerkplanung mit 4flow vista gibt Antwort auf die vorrangigen Fragestellungen des Handels
Viele hundert Filialen innerhalb der gleichen geographischen Absatzregion wurden entsprechend ihrer Markenzugehörigkeit von getrennt operierenden Teilnetzen
bedient. Die verwendeten Lager waren wiederum Teil des
In einem einwöchigen Quick-Audit mit Beratern der 4flow
AG wurden die Verbesserungsmöglichkeiten im aktuellen
Logistiknetzwerk, vom Lieferanten bis zur Regalbefüllung
in den Filialen, identifiziert.
103
Die daraus entwickelten Aktionsfelder bezogen sich auf
Struktur-, Prozess- und IT-Themen, für die die Kostensenkungs- und Leistungsverbesserungspotenziale auf Basis
von Benchmarks und Erfahrungen bestimmt wurden. Dies
bildete den Ausgangspunkt für ein Projekt zur strategischen Netzwerkoptimierung, gefolgt von einer darauf
aufbauenden taktischen Tourenoptimierung für die Liefertouren von den Lagern zu den Filialen.
werkoptimierung“ der Logistikplanungssoftware 4flow
vista ein.
Zunächst wurden die Artikelbewegungen eines kompletten Kalenderjahres aus den Kategorien Tiefkühlware,
Obst und Gemüse, Fleisch- und Wurstwaren, Trockenware und Drogerieartikel inklusive ihrer Verpackungs- und
Preisinformationen sowie ihrer logistischen Restriktionen
Vorgehen der softwaregestützten Netzwerkplanung:
Modellieren und Visualisieren
Die realitätsnahe Modellierung des IstNetzwerks verschafft Transparenz über
bestehende Prozesse und Strukturen.
Logistikstrukturen und Warenströme
werden in beliebiger Stufigkeit dargestellt.
Reports und vielseitige Analysen legen
relevante Einfluss- und Ergebnisgrößen
offen.
Kostentreiber und kritische Prozesse
werden identifiziert.
Î Durch die gewonnene Transparenz stellt
bereits die Modellierung des IstNetzwerks Potentiale und Risiken der
Supply Chain heraus.
© 4flow AG
04.05.2011
Seite
Bil d
12 2
Abbildung 2: Vorgehen der softwaregestützten Netzwerkplanung: Modellieren und Visualisieren
Das erste Ziel des 4flow Teams vor Ort war es, die optimale zukünftige Struktur des Handelsnetzes zu gestalten.
Hierbei standen neben den bereits genutzten Lagern des
Logistikdienstleisters diverse weitere Lager in der Region
optional zur Verfügung. Die Herausforderung bestand
darin, aus diesen die richtige Anzahl und die bestmögliche Lage zu bestimmen. Parallel musste eine transportkostenoptimale Zuordnung der Filialen zu genau einem
der gewählten Lager für den späteren Bedienprozess
vorgenommen werden. Restriktionen für diese Zuordnung
bildeten die Kapazitäten der Lager und zwar sowohl die
maximale Lagerfläche als auch die prozess- und personalbedingt maximale Anzahl an täglichen Handlingseinheiten
im Versandbereich. Um diese Aufgabe zu lösen, setzte
das gemeinsame Team aus Mitarbeitern des Handelskonzerns und 4flow-Beratern das Modul „Strategische Netz-
104
(z.B. zulässiger Temperaturbereich der Kühlung) erfasst.
Diese wurden in 4flow vista als Bedarfe der Filialen, als
Materialbewegung in den aktuellen Lagern und als Transporte zwischen den Lagern und Filialen mit den jeweiligen
Restriktionen eingespielt. Die Quellen und Senken (Lager,
Filialen) des Netzwerkes wurden geocodiert und eine
straßenkartengenaue Distanzmatrix samt Fahrprofil der
auf den Strecken eingesetzten Fahrzeugtypen erstellt.
Hierbei waren auch regional spezifische Bedingungen des
US-Marktes wie Fährverbindungen, Brücken mit besonderer Staugefahr oder auch unterschiedliche Mautgebühren
zu beachten. Neben den unterwöchig geltenden
Belieferrhythmen der Filialen wurden auch die unterschiedlichen Tarife der zur Belieferung eingesetzten
Transportunternehmen sowie die Kosten der Kommissionier- und Versandprozesse in den Lagern erhoben und in
der Software parametrisiert. So entstand ein Ist-Modell
des Logistiknetzwerkes in 4flow vista, mit dem die aktuelle Situation prozess- und kostenseitig exakt nachgebildet
werden konnte.
Mit einer Genauigkeit von über 99,7 % sowohl in den
Materialströmen der diversen Artikelkategorien als auch
in den resultierenden Lager- und Transportkosten ließ sich
die Richtigkeit des entwickelten Modelles eindrucksvoll
nachweisen.
gebildet und die Filialen transport- und lagerkostenoptimal zugeordnet.
Das optimierte Logistiknetz des Handelsunternehmens
basiert auf einer stark reduzierte Anzahl an Lagerstandorten, aus denen nun die mehreren hundert Filialen markenneutral beliefert werden. Zudem sanken die durchschnittlichen Distanzen der Lager zu den zugeordneten
Filialen erheblich. Insgesamt erzielte das Team von 4flow
consulting damit eine Reduktion der Lagerkosten um über
12 %.
Vorgehen der softwaregestützten Netzwerkplanung:
Optimierung mit 4flow vista
Ergebnisse der automatischen Optimierung
werden in separaten Szenarien (vergleichbar mit
dem modellierten Ist-Zustand) abgelegt.
Beispiele sind Netzwerkfragestellungen, wie
Greenfield-Planung, optimale Lagerzuordnung
oder Bestands- & Frequenzoptimierung.
Jede Optimierung berücksichtigt auswählbare
Restriktionen wie Auslastungen und/oder
Mindestfrequenz.
Relevante Straßenentfernungen werden über
das online-Portal map24.com ermittelt.
Î Optimierungen in 4flow vista zielen auf eine
gesamtkostenoptimale Lösung unter den
gewählten Restriktionen.
© 4flow AG
04.05.2011
Bild
Seite
13 3
Abbildung 3: Vorgehen der softwaregestützten Netzwerkplanung: Optimierung mit 4flow vista
Nach diesem Qualitätscheck wurde das Modell im Anschluss für die Strukturoptimierung des Handelsnetzes
genutzt. Dabei wurden die in 4flow vista enthaltenen
Optimierungsalgorithmen intensiv genutzt. Während
dieses Optimierungsprozesses standen 4flow vista neben
den bestehenden Lagerstandorten sämtliche potenziell
vorhandenen Lager und deren individuelle Kosten- und
Kapazitätsinformationen zur Verfügung. Mit Hilfe einer
Kombination aus mathematisch exakten Algorithmen und
heuristischen lokalen Suchverfahren wurden aus dieser
Grundgesamtheit, basierend auf den artikelgenauen
Bedarfsinformationen der Filialen für jede der Kategorien,
die optimale markenübergreifende Netzwerkstruktur
Im nächsten Schritt wurde für das optimierte Netzwerk
ein logistisches Konzept, das auch über die
Sortimentierung der Lager entscheidet, entwickelt und
ausgewählt. Zu den insgesamt untersuchten Konzepten
gehörte u.a. die Errichtung eines speziellen Lagers zur
Versorgung sämtlicher Filialen mit Langsamdrehern, während die verbleibenden Lager des Netzwerkes für das
Handling der Schnelldreher zuständig sind. Hierbei kann
die Belieferung einer Filiale mit langsam- und schnelldrehenden Artikeln je nach Lage der Filiale in Form getrennter Direktbelieferungen oder aber als kombinierte Tour
nach einem Crossdock-Prozess über das SchnelldreherLager erfolgen.
105
Die verschiedenen logistischen Konzepte wurden gemeinsam mit den Mitarbeitern des Handelsunternehmens
entwickelt und mit Hilfe von 4flow vista als mehrstufiges
Netzwerk modelliert und kostenseitig bewertet. Zusätzlich
wurden mit den Category Managern vor Ort und unter
Verwendung diverser statistischer Verfahren die unterjährigen Artikelbewegungen und die Abverkäufe der Artikel
in den Filialen analysiert, um im Artikelspektrum sicher die
Langsam- und Schnelldreher zum Aufbau der logistischen
Konzepte zu identifizieren.
Über 4flow
Nach der Optimierung der strategischen Ebenen im Handelsnetz des Unternehmens stand im taktischen Bereich
weiterhin noch die Entwicklung optimaler Rahmentouren
zur Belieferung der Filialen im Fokus. Als Inputdaten dienten der taktischen Tourenplanungskomponente in 4flow
vista hierzu sämtliche Informationen aus der vorherigen
Optimierungsstufe, ergänzt um das Zuordnungsergebnis
„Filiale – Lager“. Zusätzlich wurden die erlaubten Zeitfenster zur Anlieferung an den Filialen, die zugelassenen
Fahrzeuggrößen aufgrund der Wareneingangsbereiche
der Filialen oder deren konkrete Stadtlage sowie die
mengenabhängigen Handlingszeiten in den Filialen zur
Entladung in 4flow vista eingespielt.
In der Software integrierte evolutionäre Verfahren zur
Tourenplanung verwendeten diese Informationen und
bildeten für jeden Tag einer Woche und für jedes der
aktiven Lager optimale Tourenpläne. Erzielt wurden dadurch u.a. eine Reduktion der zu fahrenden Entfernungen
um mehr als 18 % sowie eine erhebliche Steigerung der
Fahrzeugauslastungen.
– Die Software 4flow vista® ist für den Einsatz in Unternehmen aller Branchen von Industrie, Handel und Dienstleistung geeignet. Spezielle Branchenlösungen werden für
die Automobilindustrie, den Handel und die Chemische
Industrie angeboten.
Die optimalen Rahmentouren sind in einem wöchentlichen Rhythmus wiederholbar und legen die Anzahl der
benötigten Fahrzeuge, deren Typ sowie die Abfahrts- und
Ankunftszeiten jeweils in den Lagern und den Filialen fest.
Zudem geben sie Aufschluss über die Arbeitslast in den
Lagern im Wochen- und Tagesverlauf.
Die Optimierung von Netzwerkstrukturen und Transporten sind in den meisten Handelsprojekten voneinander
getrennte Aufgaben. In diesem Fall erwartete das Management des Unternehmens innerhalb weniger Wochen
sowohl eine strategische Neuausrichtung des Netzwerkes
als auch eine Absicherung durch eine taktische Transportoptimierung. Diese Herausforderung war angesichts
des zeitlichen Drucks nur in einem integrierten Modell mit
hoch spezialisierten Algorithmen lösbar. Dabei wurde
deutlich, dass eine ursprünglich gemeinsam mit europäischen Kunden entwickelte Lösung auch auf die regionalen Besonderheiten in den USA hervorragend anwendbar
ist. Allerdings ist hervorzuheben, dass in derartigen Projekten nicht nur die Eignung der Software, sondern vor
allem auch die kommunikativen Skills des Beratungsteams
gefragt sind.
106
– Die 4flow AG bietet mit über 130 Mitarbeitern Beratung, Software und Netzwerkmanagement im Bereich
von Logistik an.
– Kunden und Projekte sind international mit den
Schwerpunkten Europa, Asien und Nordamerika. Die
derzeitigen Bürostandorte von 4flow sind Berlin, München, Antwerpen und Hong Kong.
– Zu den Kunden von 4flow gehören international tätige
Konzerne genauso wie kleine mittelständische Firmen.
LITTLE’S LAW – VON DER
THEORIE ZUR KONKRETEN
ANWENDUNG: BERICHT AUS
DEM KRANBAU KÖTHEN
------------------------------------------Dr.-Ing. Ulf Achenbach
Kranbau Köthen GmbH, Geschäftsführer
107
LEBENSLAUF
Dr.-Ing. Ulf Achenbach MBA
1995 - 1998
Assistent, wissenschaftlicher Mitarbeiter
Institut für Eisenhüttenkunde, RWTH Aachen
1999
Promotion im Bereich der Werkstoffkunde (Dr.-Ing.)
Institut für Eisenhüttenkunde, RWTH Aachen
1999 - 2000
Analyst für M&A, IPO und Corporate Finance
Drueker & Co. GmbH, Frankfurt
2001
Krannert Graduate School of Management (AACSB),
Purdue University, West Lafayette, IN, USA
Master of Business Administration (MBA)
2002 - 2005
Kaufmännischer Leiter, Vertriebsleiter, Prokurist
Pleissner GmbH, Elze
2005 - 2008
Leiter Controlling, Prokurist
Georgsmarienhütte Holding GmbH (GMH), Osnabrück
derzeit
derzeit
Geschäftsbereich Krantechnik der GMH Gruppe,
Geschäftsbereichsleiter
108
109
Erfahrungsbericht aus dem Kranbau Köthen in Sachsen Anhalt
Little‘s Law – von der Theorie zur
konkreten Anwendung
110
111
112
113
114
Hütten- und
Walzwerkkrane
Vollportalkran in
ZweiträgerVollwandbauweise
Greifer- und
Magnetkrane
Vollportalkran in
EinträgerFachwerkbauweise
Kraftwerkskrane
Umschlag
g und Montage
g
Portaldrehkran für
Kranbau Köthen
115
Gießkran 210/60t x 22,5m
SSAB Tunnplat AB Lulea
Schweden
116
Kombikran 250-60/10-90-45t x 24m
Voest Alpine Stahl Linz
117
Gießkran 230-60/10t x 22m
Georgsmarienhütte GmbH
118
Portalkrane in Vollwand- und Fachwerkbauweise
Kranbau Köthen
119
Portalkran 30-30t x 50,6m
Meyer-Werft Papenburg
RCG Kraftfutterwerk Münster
Halbportalkran 4t x 6,92+11m
Portalkran 38t x 40m
Thyssen Krupp Stahl AG Dortmund
Portalkran 16t x 14m
Deutsche Gleis- und
Tiefbau GmbH
Vollportalkran 13t x 40m
Profil Arbed, Luxemburg
Portalkrane und Halbportalkrane
Kranbau Köthen
120
Portaldrehkrane
Bl h + V
i G
bH
Blohm
Voss R
Repair
GmbH
50 (32-32)t x 40m
Vollportalkran für Schwimmdock
Kranbau Köthen
121
•
•
•
•
•
•
•
Projektgeschäft – individuelle Kundenlösungen – kein Einsatz von
Serienlösungen –Konstruktionslösungen nach Wünschen des Kunden und den
Gegebenheiten vor Ort
– Davon 135 Mitarbeiter in der Fertigung
– Davon 35 Ingenieure
Umsatz 60 – 70 Mio. €/ Jahr
Ca. 220 Mitarbeiter
– Hütten- und Walzwerkkrane (Hochofenkrane, Gießkrane, Brammentransportkrane)
– Portalkrane
Seit 1934 Hersteller von Kranen und Krananlagen
Mittelständisches Unternehmen
Seit 1998 Mitglied der Georgsmarienhütte Unternehmensgruppe im Bereich
Krantechnik
Produkte
Kranbau Köthen
122
2002
Mitarbeiter
2002
Rendite
2002
Umsatz
2003
2003
2003
2004
2004
2004
2005
2005
2005
2006
2006
2006
2007
2007
2007
2008
2008
2008
2009
2009
2009
Umsatz - Renditeentwicklung
123
Der U
D
Umsatz
t wurde
d gesteigert
t i t (F
(Faktor
kt 4)
Die Anzahl der produzierten Krane ist gestiegen
Das Produktportfolio hat sich nicht verändert
Der Absatz/ Durchsatz wurde ebenfalls gesteigert
Die Renditeentwicklung verläuft ab 2007 nicht
mehr parallel zur Umsatzveränderung
• Warum / Ursachen ?
•
•
•
•
•
Erkenntnisse aus den Jahren bis 2008
Little‘s Law
Anzahl Aufträge
Durchsatz [Stück/ Zeit ]
Durchlaufzeit (DLZ)
Zeiteinheit
Abgang aus Fertigung
Zugang in Fertigung
Durchsatz = Umlaufbestand
DLZ
Der Durchsatz ist durch die Kapazität
des Flaschenhalses begrenzt
Die DLZ steigt, je mehr Elemente
sich im Prozess befinden
Wenn sich die DLZ erhöht und alles
andere gleich bleibt, reduziert sich
der Durchsatz
Gesetzmäßigkeit in der Warteschlangentheorie
Umlaufbestand
124
125
Wie ist das praktisch umsetzbar?
Aber gilt dies auch bei uns im Projektgeschäft?
Theorie o.k.
126
16
17
7,4 Monate
Ergebnis für 2008
•
¾ Zugänge:
¾ Abgänge:
¾ Ø Verweilzeit / DLZ:
A f h
Aufnahme
aller
ll iim P
Prozess b
befindlichen
fi dli h K
Kranprojekte
j kt iin TTabellenform
b ll f
•
1. Analyse bei Kranbau Köthen
127
•
16 Krane (2008) x 7,4 = 9,9 Krane in Fertigung
12 Monate
Eingang Fertigung x Durchlaufzeit F = Krane im Fertigungsbestand
DLZ
D t ll
Darstellung
aller
ll iim P
Prozess b
befindlichen
fi dli h K
Kranprojekte
j kt graphisch
hi h
2. Analyse mit Hilfe Little‘s Law
Bestand
128
• Was ist passiert?
• Wie können wir das Dilemma lösen?
¾Ist der Absat
Absatz / Umsat
Umsatz ges
gesunken?
nken?
¾Ist der Durchsatz pro Zeit gesunken?
NEIN
????
• Little‘s Law auch im Projektgeschäft einsetzbar
• Wie erklärt sich aber der Renditeeinbruch ab
2007?
Ergebnis der Analyse
129
¾
Durchsatz = 9,9
DLZ
16 Krane =
12 Monate
7
5,3
Reduzierung des Umlaufbestandes auf 7 Krane
Das glaubt niemand in der Fertigung!
Schritt 1:
Ziel:
Zi
l
weniger Krane in der Fertigung
mehr Überblick / Kontrolle über die einzelnen Abläufe
Überlegungen
130
¾
¾
¾
¾
genaue Analyse
A l
d
der IIst- Situation
Si
i
Bildbasierte DLZ- Analyse
Wie laufen Fertigungsaufträge und Material bei uns durch?
Wo sind Engpässe? Sind es immer die gleichen?
Was beeinflusst die Engpässe?
Wie bekomme ich die Mitarbeiter in die Lösung der Probleme einbezogen?
S hi 2
Schritt
2:
Überlegungen
131
Start
1 Monat
1. Vorbereitung der
Daten-erhebungen
3. Laufende AuswertungÆ Maßnahmen im Sinne der Durchlaufzeitverkürzung werden entwickelt und
direkt umgesetzt (ggf. ist die Initiierung neuer Einzelprojekte notwendig)
2. Datenerhebung zur Ist-Situation Æ Arbeitsfortschritt des ausgewählten Auftrages mit seinen
Teilaufträgen wird in Form von Fotos und zugehörigen Datenblättern protokolliert.
7 Monate
Sc a u g von
Schaffung
o Transparenz
a spa e innerhalb
e a b de
der Fertigung
e t gu g
Definition von durchlaufzeitbestimmenden Meilensteinen
Reduzierung von Kapazitätsengpässen
Auslastung der materiellen und personellen Ressourcen und Reduzierung von
Mehrarbeit
• nachhaltige Reduzierung der Durchlaufzeit
• höherer Durchsatz an Produkten
•
•
•
•
Projektziele und Vorgehensweise
132
Entwicklung Lösungsansätze
Ableitung von Handlungsfeldern
Stahlbau
Organisation
Umsetzung in Form von internen oder externen Projekten
Zuschnitt
Identifikation von Verbesserungspotentialen
Diskussion der Auswertungen im Jour Fixe
Datenaufnahme und Datenauswertung
Projektdurchführung
133
• Projekt mit Fraunhofer IFF über Zeitraum von 8 Monaten
• Leitauftrag Kran 7584 definiert
• Einteilung der Fertigungshalle in verschiedene Flächen und
Fotopositionen
Datenaufnahme und Auswertungen
134
Katze
Kopfträgerbau
Werksmontage
Kastenträgerbau
• Tägliche Auswertung der Fotos und
Fertigungszeiten der Aufträge
• Wöchentlich aktualisierte
Darstellung des Fertigungsablaufes
des Kranes 7584 im Ganttdiagramm
• Visualisierung der Verzögerungen
im Fertigungsfortschritt
g
g in
• Auswertungg der Verzögerungen
wöchentlichen Gesprächsrunden
• Probleme an Schnittstellen
zwischen Fertigungsbereichen
wurden sichtbar
• Auf Basis der
Auswertungsergebnisse in
einzelnen Fertigungsbereichen,
erfolgt Bewertung der
Fertigungsrisiken in einer
Risikomatrix
Datenaufnahme und Auswertungen
135
Eintrittshäufiggkeit
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1
114 303
101 115
1,5
106 103
104 302
113
108
2
Intensität
110
Risikomatrix
2,5
111
3
auf Eintrittshäufigkeit und
Intensität bewertet.
Die Risiken wurden im Hinblick
201 Anlagenausfall
202 Krankheit
301 Nacharbeit am Auftrag
109 Technologische Wartezeiten (z.B.
Trocknen)
110 Anderer Auftrag mit höherer Priorität
111 Programm (Zuschnitt) nicht fristgerecht
übergeben
übe
gebe
112 Unterlagen der AV nicht fertig
113 Fehlerhafte Konstruktion
114 Warten auf Kundenabnahme
115 Mehrarbeit durch
fertigungsaufwändigere Konstruktion
wurde im ersten Schritt ein
Risikokatalog definiert.
Für die Risikobewertung
g
Identifikation von
Verbesserungspotentialen
136
Ableitung von Handlungsfeldern
137
•
•
•
•
•
•
Engpass Kastenträgerbau
Mängel in der Teamführung
Personal
Planung und Überwachung
Viele Nacharbeiten
Wartezeiten/ Störzeiten
Handlungsfelder
138
6.
5.
4.
3.
2.
1.
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
V b
Verbesserung
IInstandhaltungskonzept
t dh lt
k
t
Verbesserung der Planung
Erhöhung der Bedeutung interner Terminzusagen
Wartezeiten/ Störzeiten
Einführung interner Qualitätsabnahmen
Einhaltung von Prioritäten
Viele Nacharbeiten
Parallelisieren der Prozesse
Reduzierung Anzahl Krane in der Fertigung
zeitnahe Vergabe und Lieferung von Teilaufträgen an Dritte bei Engpässen
Laufende Budget- und Terminüberwachung
Planung und Überwachung
Qualifikation der Mitarbeiter, dadurch Erhöhung der Flexibilität
Anpassung Schichtsystem (Verhältnis Stamm- und Leihpersonal)
Personal
Zusammenlegung von Schlossern und Schweißern in Arbeitsteams
Kontinuierliche Komplettbearbeitung von Baugruppen mit Verantwortung der Fertigstellung
Festlegung Schichtverantwortlicher
Mängel in der Teamführung
Flächenerweiterung für den Zusammenbau
Zusätzliche Mitarbeiter
Dadurch parallele Fertigung zweier Kastenträger, zeitnahe Bereitstellung beider Träger zur Werksmontage
Engpass Kastenträgerbau
Lösungsansätze
139
Fertigung der Katze
Stahlbau - Sonstiges
StahlbauStahlbau - Sonstiges
StahlbauSonstiges
Elektroinstallationen
am
Elektroinstallationen
am Gerüst
ElektroinstallaElektroinstallaGerüst
tionen am Gerüst
tionen am Gerüst
Fertigung der Katze
Fertigung der Katze
Fertigung der Katze
Stahlbau Werksmontage
und
Stahlbau Werksmontage
und Demontage
Werksmontage
Stahlbau
und
Werksmontage
und
StahlbauStahlbau
Demontage
Demontage Demontage Sonstiges
Fertigung der
der Kopfträger
Fertigung
Fertigung der
Fertigung der Kopfträger
Kopfträger
Kopfträger
Stahlbau
des 1. des 1. Kastenträgers
Stahlbau
Stahlbau des
Kastenträgers
1. Kastenträgers
Stahlbau des
Stahlbau des
Stahlbau
Stahlbau
des
des
2.
Kastenträgers
2. Kastenträgers
2. Kastenträgers
2. Kastenträgers
Fertigung des Krangerüsts
Fertigung des Krangerüsts
Fertigung
des Krangerüsts
Fertigung
des Krangerüsts
Parallelisieren der Prozesse DLZ: 79 Tage
Kontinuierlicher Arbeitseinsatz DLZ: 97 Tage
Schließen der Fertigungslücken DLZ: 119 Tage
Ist-Prozess DLZ: 125 Tage
140
Durch die Umsetzung der entwickelten
g
ist eine Reduzierung
g
Lösungsansätze,
der DLZ auf 4 Monate realisierbar
141
7 Krane
10 Krane
Zugang
Durchsatz = 9,9 Krane = 16 Krane/Jahr
7,4 Monate
Abgang = 16 Krane/Jahr
Durchsatz = 7 Krane = 21 Krane/Jahr
4 Monate
Durchsatz = 7 Krane = 16 Krane/Jahr
5,3 Monate
Abgang = 21 Krane/Jahr
Zugang
Abgang
b
= 16 Krane //Jahr
h
Zugang
¾Theorie und Praxis passen zusammen
Schritt 2
Schritt 1
Ausgangssituation
Was heißt das für uns?
142
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Rendite
• Wir sind auf dem richtigen Weg
• Umsetzen der Maßnahmen führt zur
Renditesteigerung
2002
Ergebnis
2009
2010
143
(1) Little‘s Law im Projektgeschäft anwendbar
(2) Ableitungen in der Realität schwierig
(3) Umsetzung nur mit Mitarbeitern möglich,
Mitarbeiter müssen überzeugt werden
(4) Nachhaltige Verbesserungen mit Methoden der
Logistik für produzierende Unternehmen haben
einen
i
h
hohen
h SStellenwert
ll
Zusammenfassung
144
DIE LOGISTIK ZUR PIPELINE
(DEUTSCHER LOGISTIKPREIS 2010)
------------------------------------------Dipl.-Ing. Ludwig von Müller
Nord Stream AG, beratender Ingenieur
vm advisers AG, Geschäftsführer
145
LEBENSLAUF
Dipl.-Ing. Ludwig von Müller
vm advisers AG, Geschäftsführer
Nord Stream AG, beratender Ingenieur
1976
Studium des Maschinenbaus, Technische Universität
Darmstadt, Diplom 1976
Bis 1983
Planungsingenieur und Projektleiter, Industrieplanung Fischer
GmbH, Friedrichsdorf und der intra Unternehmensberatung,
Düsseldorf
Bis 1986
Abteilungsleiter für Werksplanung bei Bosch Siemens
Hausgeräte GmbH (BSH), Werk Dillingen/Donau
Seit 2000
Gründungsvorstand der IndustriePlanung Fischer AG,
Friedrichsdorf für Marketing, Vertrieb und Communications;
danach Geschäftsführer der neugegründeten
Tochtergesellschaft IPF international GmbH, Friedrichsdorf
Seit 2005
selbständig als beratender Ingenieur für Logistik, Produktionsund Werksplanung. Gründung der vm-engineering
Seit 2006
ständiger Berater der Nord Stream AG
$%
Seit 2010
Gründung der vm advisers AG, Zug
Schweiz
146
Die Logistik zur Pipeline >
Ludwig von Müller, Logistics Engineering Consultant, Nord Stream AG –
Fraunhofer Institut – Magdeburg, 18 Mai 2011
Vita – Ludwig von Müller >
Beruflicher Werdegang
bis 1976
Studium des Maschinenbau, Technische Universität Darmstadt
bis 1983
Planungsingenieur und Projektleiter bei Fischer GmbH,
Friedrichsdorf und der intra-Unternehmensberatung, Düsseldorf
bis 1986
Abteilungsleiter für Werksplanung bei Bosch Siemens Hausgeräte
GmbH (BSH), Werk Dillingen/Donau
bis 1993
Bereichsleiter und Prokurist für Materialwirtschaft, Logistik, Einkauf
bei der Lindner Gruppe, Bamberg und der Wampfler Gruppe, Weil
am Rhein
ab 2000
Bereichsleiter, später Vorstand der IndustriePlanung Fischer AG
seit 2005
Beratender Ingenieur für Logistik, Produktions- und
Werksplanung
- Gründung der vm-engineering (www.vm-engineering.com)
seit 2006
Geboren am 19. Januar 1952
in Amorbach (Odenwald)
Ständiger Berater der Nord Stream AG
Entwicklung des Logistikkonzeptes der Nord Stream AG und
Mitwirkung in der Projektrealisierung
seit 2010
Gründung der vm advisers AG in 6301 Zug/Schweiz
(www.vm-advisers.com)
2
147
Energieinfrastruktur für Europa >
Nord Stream
> Zwei parallele Offshore-Pipelines, je 1.224 km
lang (Transportkapazität 55 Mrd. m³ pro Jahr)
> Verbindet die Gasvorkommen in Russland
direkt mit der Europäischen Union
> Ergänzt das bestehende Erdgasnetz und
geplante Pipeline-Projekte
> Infrastrukturprojekt „von europäischem
Interesse“ im Rahmen der TEN-E Richtlinien
Nord Stream-Erdgas kann
> 26 Millionen europäische Haushalte
mit Strom und Wärme versorgen
> Einen bedeutenden Beitrag zu den
EU-Klimaschutzzielen leisten
> Verbraucher bereits Ende 2011 erreichen
3
Nord Stream AG –
ein starkes europäisch-russisches Konsortium >
51%
15,5%
15,5%
9%
9%
Aufsichtsgremium
Aktionärsausschuss
Managementebene
Managing Director
Technical
Director
Project
Director
Financial
Director
Communications
Director
4
148
Den wachsenden Erdgasbedarf der EU im Blick >
Die EU muss im Jahr 2030 zwischen 159-198 Mrd. m³ Erdgas zusätzlich importieren
630 Mrd. m³
55
536 Mrd. m³
143
Importlücke
6 198 Mrd. m³
Wachsender
Importbedarf
320
320
216
Rückläufige
Fördermengen
in Europa
112
2030
2008
Eigenproduktion
Zusätzlicher Importbedarf
Bestehende Importe
Nord Stream
5
Quelle: IEA, World Energy Outlook (November 2010)
Zusätzliche Transportrouten für Erdgas benötigt >
Pipelines in Betrieb seit 2008
Skanled
(eingestellt)
Pipelines im Bau
Nord Stream
(55 Mrd. m3 p.a.)
Geplante Pipelines
Baltic Pipe
(5 Mrd. m3 p.a.)
White Stream
(32 Mrd. m3 p.a.)
Galsi
Medgaz
(8 Mrd.
m3
(8 Mrd.m3 p.a.)
Trans
Adriatic
Pipeline
(10 Mrd.
m3 p.a.)
South Stream
(63 Mrd. m3 p.a.)
p.a.)
Transmed
(+ 7 Mrd. m3 p.a.)
Quelle: Europäische Kommission, Priority Interconnection Plan 2007; Nord Stream
ITGI / IGI
Turkey-GreecePoseidon
(8-10 Mrd. m3 Interconnector
Nabucco
p.a.)
(11-12 Mrd. m3 p.a.) (31 Mrd. m3 p.a.)
6
149
Onshore-Anbindung an das europäische
Erdgasnetz – OPAL & NEL >
Lubmin bei
Greifswald
Hamburg
Rysum
BBL
Bunde
Bacton
INTERCONNECTOR
Schwerin
Bremen
NEL
Rehden
Amsterdam
Berlin
Hanover
Magdeburg
Lippe
London
Mallnow
YAMAL
Frankfurt/Oder
WEDAL
Zeebrugge
Duesseldorf
Brussels
Aachen
Cologne
STEGAL
Dresden
Rueckersdorf
Frankfurt/Main
Paris
Leipzig
Erfurt
Reckrod
Ludwigshafen
Olbernhau
MEGAL
North
Prague
Nuremberg
MEGAL
South
Nancy
Stuttgart
Passau
Haiming
Munich
WAG
Transit-Pipelines
Pipelines im Bau
7
Über 1.100 Kilometer des ersten
Pipelinestrangs verlegt >
2010
April
Mai
Juni
KP297
Juli
KP451
Aug.
Sep.
Castoro Dieci (C10)
KP350
Castoro Sei (C6)
KP7.5
Okt.
Nov.
Solitaire
KP675
Dez.
2011
Jan.
Feb.
März
KP1195
* KP = Kilometerpunkt
150
April
8
Nord Stream-Projekt im Zeitplan >
Nord Stream wird zur Energiesicherheit in Europa und zum Erreichen der
EU-Klimaschutzziele beitragen
> Nord Stream ist eines der Schlüsselprojekte zur Sicherung der europäischen
Energieversorgung für die nächsten 50 Jahre
> Nord Stream ist eine sichere und umweltschonende Pipeline, gebaut auf der
Grundlage strenger internationaler und nationaler Standards
> Nord Stream ist ein langfristiges Projekt für die Kooperation zwischen der EU und
Russland
> Nord Stream liegt finanziell und zeitlich im Plan und wird Ende des Jahres 2011
Erdgas direkt in die Europäische Union transportieren
Machbarkeitsstudie
1997-1999
Technisches
Design
2005 - 2009
Anträge & Finanzierungs- Verlegung Inbetriebnahme Verlegung Inbetriebnahme
UVP Genehmigungen phase I & II 1. Strang
2. Strang
2. Strang
1. Strang
2006-2008
2009
2009-2011
2010-2011
2011
2011-2012
2012
9
Nachhaltiges Logistikkonzept >
Impuls
Umwelt
4.600.000
400
200.000
101.000
Tonnen Rohrmaterial
verschiffen
neue Arbeitsplätze in
Mukran, Kotka,
Hanko, Karlskrona &
Slite geschaffen
Tonnen CO2
eingespart
Rohre zum ersten
Pipelinestrang
zusammengeschweißt
Herausforderung
Erfolg
10
151
Sicherer und effizienter Betrieb >
Herausforderung
Risikoanalyse
Monitoring
50
<1
24/7
Jahre sicherer
Betrieb
in 100.000 Jahren
ist die
Wahrscheinlichkeit
eines Lecks
24 Stunden am
Tag, 7 Tage die
Woche überwacht
Erfolg
2011
Pipeline-Betrieb,
erster Gastransport
11
Logistik – Erwartungen und Wechselwirkungen >
Ziel:
> Zeitgerechte Lieferung der Rohre
> Effizientes Logistikkonzept
Verminderung von Umwelteinflüssen
Konzept:
> Nutzung baustellennaher Ressourcen
> Direkte Zulieferung der Rohre zu den
Beschichtungswerken
Verminderter Warenumschlag
Kurze Transportwege
> Einbeziehung von Ressourcen der OstseeAnrainerstaaten
12
152
Die Rohre für die Pipeline >
> Jedes Rohrsegment ist ca. 12,2 m lang, Ø 48"
> Stahlrohre aus hochwertigem Stahl X70
> Beschichtungen:
Expoxidbeschichtung innen von 0,09 mm zur
Verminderung des Reibwiderstands
3-Lagen Polyethylen Antikorrosionsbeschichtung aussen
mit 4,2 mm
Betonummantelung von 60-110 mm
> Rohreinzelgewicht Stahl:
ca. 11 Tonnen
> Rohreinzelgewicht mit Beton: ca. 23 Tonnen
> 200.000 Rohrsegmente
je 20-30 Tonnen
> Mit der Betonbeschichtung findet eine Gewichtsverdopplung statt
13
Die Komponentenanlieferung >
> Stahlrohre (insg. 2,15 Mio. Tonnen)
Gesamtgewicht 4,6 Mio. t
1.570.000 Tonnen
480.000 Tonnen
100.000 Tonnen
Magnetit
30%
> Magnetit
1.435.000 Tonnen
> Zement
400.000 Tonnen
Stahlrohre
~ 50%
8%
Bahn, (Schiff)
> Sand / Split
400.000 Tonnen
Schiff
Zement
8%
Bahn/Schiff
4%
Sand / Split
Sonstiges
Schiff
LKW, (Bahn, Schiff)
> 96 % aller Transporte erfolgen umweltfreundlich mit Schiff und Bahn
14
14
153
Anlieferung und Auslieferung >
Narvik
Magnetit
Besonderheiten des Logistikprojektes:
> Rohranlieferungen über Land
> Schüttgutlieferungen über See
> Baustellenlänge von 2 x 1.224 km
> Auslieferung ausschliesslich off shore
Wyksa
Stahlrohre
Mülheim/Ruhr
Stahlrohre
> Grosse Tonnagen und Distanzen bestimmen die Gesamtlogistik
15
Transportszenarien >
Transportwege mit
bestehenden Betonwerken
Transportwege mit
neuen Betonwerken
Die Transportkostendifferenz der Szenarien ist > EUR 60 Mio.
> Geometrie: Die kürzeste Verbindung zwischen 2 Punkten ist eine Gerade
> Logistik: Transporte ohne Zwischenhandlings von Werk zu Werk
16
154
Die Supply Chain –
Hauptprozesse und Schnittstellen >
Rohrproduktion
Gewichtsummantelung
Logistik
Pipelinebau
> Die eingesparten Transportkosten wurden projektkonform investiert
ERGEBNIS: verbesserter Umweltschutz und 600 neue Arbeitsplätze
17
Auswahl der Ostseehäfen >
Vorauswahl:
Dänemark > 16 Häfen
Deutschland > 10 Häfen
Hauptkriterien
Wassertiefe
Bahnanbindung
Werk
> 10 m
Ja
Rohrlager
>8m
Nein
Festlegung auf:
Sassnitz/
Mukran
Estland > 3 Häfen
Kotka
Finnland > 8 Häfen
Lettland > 4 Häfen
Hanko
Flächenangebot
> 35 Hektar
Entfernung zur Trasse < 180 km
Pierverfügbarkeit
24 h/7 Tage
> 8 Hektar
< 180 km
Litauen > 1 Hafen
Norwegen > 1 Hafen
24 h/7 Tage
Karlskrona
Polen > 6 Häfen
Russland > 6 Häfen
Slite
Schweden > 13 Häfen
> 125 Hektar sind aktuell in den Ostseehäfen durch das Projekt genutzt
18
155
Das Idealkonzept >
> Zwei Zentren an den
Endpunkten der Pipeline für:
• Materialanlieferung
• Betonummantelung
• Rohrlagerung und
• Weitertransport
> Fünf Umschlagshäfen
mit max. Entfernung zum
Verlegeschiff von 100 sm
> Gewichtsverdopplung nahe der Pipeline an den Schnittpunkten Eisenbahn / Schiff
nur 3 (anstatt 6) Carrier liefen die fertigen Rohre zur Pipeline
19
Spezialfall Slite auf Gotland >
> Best gelegener Hafen im Mittelabschnitt
der Pipeline
aber…
> Der Hafen von Slite erfüllte praktisch keines
der Auswahlkriterien:
•
Kein ausreichender Tiefgang
•
Pier zu schmal und nicht tragfähig
•
Keine ausreichenden Lagerflächen
> Die entwickelte Logistik-Lösung:
Neubau der Pier und Just-in-Time-Umschlag
Æ Ship to Ship (S2S)
20
156
Kurze Verschiffungswege zur Baustelle
mit nur drei Spezialcarriern >
Mukran
(DE)
Kotka
(FI)
39,000 Rohre direkt zum
Verlegeschiff
Ø 50 sm
30,000 Rohre
nach
Karlskrona(SE)
150 NM
55,000 Rohre
nach Slite (SE)
480 NM
36,000 Rohre
nach Hanko (FI)
170 NM
Karlskrona
Ø 50 sm
Slite
Ø 50 sm
Hanko
42,000 Rohre direkt zum
Verlegeschiff
Ø 50 sm
Ø 50 sm
21
Win-Win-Situation für Ostseehäfen und Nord Stream >
Mukran (DE)
Kotka (FI)
Slite (SE)
Karlskrona (SE)
Hanko (FI)
Betonummantelungswerk und
Rohrlager
Betonummantelungswerk und
Rohrlager
Rohrlager
Rohrlager
Rohrlager
• Neubau Betonwerk
und Entwicklung
von 55 ha Flächen
• Startschuss für
den Ausbau zum
Industriehafen
• 300 direkte
Arbeitsplätze
• Investitionen
• > EUR 50 Mio.
• Neubau
Betonwerk und
Nutzung von 40
ha Flächen
• Neuer Quay für
zusätzlichen
Hafenbetrieb
• 300 direkte
Arbeitsplätze
• Investitionen
> EUR 40 Mio.
• Neubau der
Hafenanlagen
• grösstes
Bauprojekt auf
Gotland
• Investitionen
> EUR 10 Mio.
• Nachnutzung als
Notfall-Hafen
Neue Fährlinien
• Nutzung der
bestehenden
Infrastruktur
• Erweiterung der
Lagerflächen
• Industrielle
• Nachnutzung /
Fährbetrieb
• Nutzung der
bestehenden
Infrastruktur
• Erweiterung der
Lagerflächen
• Industrielle
Nachnutzung
22
157
Unser Beitrag zum Schutz der Umwelt >
> Logistikkonzept mit dem Bau von zwei neuen Betonbeschichtungswerken
und dem Ausbau von insgesamt fünf Ostseehäfen ermöglichte grüne
Logistik
> Transportaufwand wurde durch getätigte Investitionen um
50% reduziert
> Die jeweils bestgeeigneten Transportmittel (Bahn und Schiff) werden
eingesetzt
200.000 Tonnen CO2-Einsparung durch optimierte Transportwege
Dies entspricht einer Milliarde PKW-Kilometer bzw. einer Fahrt 25.000 mal um die Erde
Qualität und Sicherheit >
> Ein neu entwickeltes „Pipe Tracking System“ PTS erfasst alle
Prozess- und Materialdaten
> Alle Rohre werden mit Barcodes angeliefert
> Eigens für dieses Projekt entwickelte intelligente Endkappen
mit integrierten RFID-Chips sichern die Rohre gegen:
Verschmutzung
Korrosion
Beschädigung
Manipulation
> Permanente Zustandsüberwachung und Lokalisierung der Rohre
> Netz von Empfängern und Routern überträgt alle Signale in
Leitstellen, wo diese ausgewertet werden
> Alle Rohrbewegungen sind somit exakt planbar und steuerbar
bis zur endgültigen Verladung
100%ige und lückenlose Überwachung aller Rohre ab Rohrwerk bis zur Verlegung
24
158
3 Optionen zur Gewährleistung der Sicherheit >
1. Check-out System
Einzelrohrprüfung
2. Schutz des Areals
Flächenüberwachung
3. Rohrschutz durch
Endkappen
Alle Optionen sind unterschiedlich und nicht miteinander vergleichbar
25
Option 1 – Finales Check-out System >
additional
requirements:
2 new check out plants in
Mukran and Kotka
higher security demands
during pipe storage
necessary in Mukran,
Kotka, Karlskrona, Slite,
Hanko
Check out of pipes can achieve detection of defects > 99%
fuctionable above 4 sqmm only; hidden/covered defects not detectable
159
2
Option 2 – Schutz des Areals
Laser-fencing
Thermo-Camera
surveillance
Security Operation Centre
Area Monitoring vom Control Room aus gesteuert
27
Option 3 – Anforderung und Design von Endkappen >
2 PU caps with membran secure the inner pipe + 2 PU sleaves secure the outer pipe ends
28
160
Option 3 – Functional concept
technical description
Security Operation Centre SOC
Alarm / Detection
alle Rohre werden individuell überwacht; Alarme gehen direkt in die Control Centre
29
Kontinuierliche Wartung und Überprüfung >
> Überprüfung der Pipeline von außen mit ROV
(ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug)
Visuelle, akustische und
elektromagnetische Untersuchungen
Überprüft die Position der Pipeline auf dem
Meeresboden und erkennt mögliche
Beschädigungen an der Rohrummantelung
> Innenseitige Pipelineinspektion mit intelligenten
Molchen (engl. PIG)
Aufspüren von Verformungen oder
Materialverlust, wie z. B. Korrosion,
Erosion oder Materialschäden
Reguläre Kontrolle aller Instrumente
und der Sicherheitssysteme
30
161
Pipeline-Monitoring für sicheren Betrieb >
> Zentrale Leitstelle in Zug (Schweiz) arbeitet
rund um die Uhr; Online-Datentransfer von
und zu den Kontrolleinrichtungen der
Anlandestationen
Anlandungseinrichtung,
Russland, Wyborg
Anlandungseinrichtung,
Deutschland, Lubmin
> Kontinuierliche Überwachung und Erfassung
mit Hilfe des Datensystems SCADA*;
Leitstellen mit computergestütztem
Online-Überwachungssystem
> Druck und Dichte der Pipeline werden
überwacht, um Schäden frühzeitig zu
erkennen, Überdruck zu vermeiden und
vertraglich zugesicherte Gastransportmengen
zu gewährleisten
Zwei Pipelinestränge
Kabelverbindungen
Zentrale Leitstelle,
Schweiz, Zug
* SCADA = Supervisory control and data acquisition system
31
Notfallschutzplan – Nord Streams Vorgehensweise >
Überprüfung und Beurteilung der Lage
•
Bestätigung des Lecks und des Austritts von Erdgas
•
Lokalisierung und Einschätzung der ungefähren Größe des Lecks durch ein LeckErkennungssytem (basierend auf kontinuierlicher Überwachung und Auswertung von Daten)
Vorgehensweise im Falle eines
kleinen Lecks
Vorgehensweise im Falle eines großen Lecks
Aktivierung des Notfallplans
•
•
Fortdauernder Betrieb mit
angepassten Bedingungen
(Druckreduzierung)
Bereitstellung von
Reparaturschiffen
• Koordinierung durch Nord Stream im Notfallkontrollzentrum in Zug
• Gleichzeitige Benachrichtigung der
Schifffahrtsbehörden
• Sofortiges Schließen der Einlassventile
Umwelt- und Arbeitsschutzplan
Systemwiederherstellungsplan
32
162
MULTIAGENT COORDINATION
ENABLING AUTONOMOUS
LOGISTICS
(DEUTSCHER WISSENSCHAFTSPREIS LOGISTIK 2010)
------------------------------------------Dr.-Ing. Arne Schuldt
Universität Bremen - Technologiezentrum Informatik und
Informationstechnik, wissenschaftlicher Mitarbeiter
163
LEBENSLAUF
Universität Bremen – Technologie-Zentrum Informatik und
Informationstechnik, Wissenschaftlicher Mitarbeiter
2000 - 2006
Studium der Informatik an der Universität Bremen
2006
Promotionsstudium an der International Graduate School for
Dynamics in Logistics der Universität Bremen
Seit 2006
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Technologie-Zentrum
Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität
Bremen
Seit 2009
Mitglied des Sonderforschungsbereichs »Selbststeuerung
logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine
Grenzen« (SFB 637) der Universität Bremen
2010
Promotion zum Doktor der Ingenieurwissenschaften (summa
cum laude)
2010
Auszeichnung mit dem Wissenschaftspreis Logistik der
Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V.
164
Multiagent Coordination
Enabling Autonomous Logistics
Technologie-Zentrum
g
Informatik und Informationstechnik ((TZI))
Universität Bremen
Gastvortragsreihe Logistik
Magdeburg, 25.05.2011
Multiagenten-Koordination für
Selbststeuerung in der Logistik
Überblick und Fragestellungen
1.
Was ist Selbststeuerung in der Logistik?
2.
Wie kann Selbststeuerung operationalisiert werden?
3.
Welche Bedeutung hat Kooperation für Selbststeuerung?
4.
Wie verhält sich Selbststeuerung in realen Prozessen?
165
Motivation: Containerlogistik bei Tchibo
Herausforderungen
Hohes Logistikaufkommen
durch 56.000 Verkaufsstellen
Wöchentlich wechselndes Sortiment
Waren heterogen hinsichtlich
Gewicht, Volumen, Wert
Fallstudie: Containernachlauf
200-300 Container pro Woche
Hohe Anzahl Parameter
Derzeit manuelle Steuerung
Steuerung,
hoch spezialisierte Tätigkeit
Unterstützung durch
Informationssysteme
Parameter für die Disposition
Status quo: Disponent muss über 30 Fragen pro Container beantworten
Wann sollen die geladenen Artikel verkauft werden?

Welches Lager ist für die Vereinnahmung der Artikel geeignet?
Si d L
Sind
Lager-, WareneingangsW
i
und
dW
Warenausgangskapazitäten
k
ität vorhanden?
h d ?
Sind bereits ähnliche Waren in einem Lager vereinnahmt?
Welches geeignete und verfügbare Lager ist das günstigste?
Sind passende Transportkapazitäten verfügbar? (LKW, Bahn, Binnenschiff)
Ist ein gemeinsamer Transport mehrerer Container möglich?
Welche Transportrelation ist die günstigste?
Wie viel Containermiete fällt bei verspäteter Rückgabe an? (Detention)
Welche Kosten entstehen beim Verbleib im Hafen? (Demurrage)

166
Herausforderung Komplexität
Hohe Komplexität logistischer Planung
Anzahl zu behandelnder Objekte
Anzahl zu berücksichtigender Parameter und Vorgaben
Geographische
G
Verteiltheit der Objekte
O
und ihrer Daten
Implikationen für die Prozessintegrität

Komplexität (über)fordert Disponenten
Fehlentscheidungen bei Prozessplanung und -steuerung
Auslastung durch Standardfälle
Standardfälle, keine Zeit für Spezialfälle
Disponent braucht Unterstützung durch intelligente Systeme
[vgl. Bretzke, 2008]
Herausforderung Dynamik
Hohe Dynamik logistischer Prozesse
Planung häufig bereits bei Fertigstellung veraltet
Vollständige und sequentielle Neuberechnung zu langsam
Verschärfung
f
des Komplexitätsproblems
Implikationen für die Prozessintegrität
Statische Planung nicht adäquat anwendbar
Keine angemessene Reaktionsfähigkeit bei Ausnahmefällen
Dennoch automatische und adaptive Planung erforderlich
167
Selbststeuerung in der Logistik
Selbststeuerung ermöglicht es logistischen Objekten,

gemäß vom Besitzer vorgegebenen Zielen
Informationen zu verarbeiten,
miteinander zu kooperieren sowie
Entscheidungen zu treffen und auszuführen.
Eigenschaften für robuste Steuerung
Reduzierung der Berechnungskomplexität durch Dekomposition
Skalierbarkeit durch Parallelisierung von Planung und Steuerung
Erhöhte Reaktionsfähigkeit durch lokale Behandlung von Störungen
[Hülsmann & Windt, 2007]
Multiagenten-basierte Operationalisierung (1/3)
Selbststeuernde Einheiten

Stückgut
Transportdienstleister
Umschlagdienstleister
g
Lagerdienstleister
Kommissionierdienstleister
Repräsentation durch Software-Agenten

Autonom
Reaktiv
Proaktiv
Kommunikationsfähig
[Wooldridge, 1999]
168
Multiagen
ntensystem
m
Ereignisse
Steuerung
Server
Schritte der Planung
1.
Anforderung der Lagerkapazität
2.
Anforderung der Transportkapazität
3.
Anforderung der KommisionierKommisionier
und Umschlagkapazität
Wahl der Dienstleister nach
Ort
Zeit
Beschaffenheit
Graphrepräsentation
Temporallogik
Beschreibungslogik
Sollten selbststeuernde Einheiten zur Zielerreichung kooperieren?
169
Kooperation selbststeuernder Einheiten (1/3)
Notwendigkeit:
Vorteil:
Gefahr: Zu hoher Interaktionsaufwand wiegt
Reduzierung des
Interaktionsaufwands
verringerte Berechnungskomplexität auf
Einzelne Einheiten können Mindestauslastung
der Dienstleister häufig nicht erreichen
Erhöhung der Effizienz der
Ressourcenausnutzung
Formales Modell für Kooperation nach Wooldridge und Jennings
Generisches Modell mit unterspezifizierten Interaktionsmechanismen
Entwicklung spezifischer Interaktionsmechanismen für selbststeuernde Logistik
[Wooldridge & Jennings, 1999]
Teambildung
Grundlage für Kooperation, keine
vordefinierten Strukturen notwendig
Verteilte Koordination erforderlich,
k i zentrales
kein
t l Cl
Clustering
t i möglich
ö li h
Entwickelte Interaktionsprotokolle
Basierend auf Verzeichnisdienst
Basierend auf Makler
Basierend auf Multicasting
Interaktionsaufwand
Abhängig vom Grad der Verteiltheit
Analyse der Protokolleigenschaften
unterstützt Prozessdesign
170
Notwendigkeit gemeinsamer Allokation von Logistikressourcen
Alleine häufig keine Möglichkeit, Mindestauslastung zu erreichen
Risiko der Fragmentierung ähnlicher Güter auf mehrere Dienstleister
Gemeinsame Allokation von Logistikressourcen
Teammanager verhandeln mit ausgewählten Anbietern
Weitere Anbieter werden hinzugenommen, sofern nicht genug Kapazität
Teammanager verwalten Überschusskapazität
Agenten-interne Koordination für mehrere Logistikfunktionen
Abstimmung der einzelnen Logistikfunktionen (Lagern, Transport, …)
Teilweise automatische Behandlung auftretender Ausnahmen
Nachricht an Disponenten bei nicht automatisiert behandelbaren Ausnahmen
Anwendung im Containernachlauf
Simulation mit circa 11.500 Containern pro Jahr
Basierend auf Realdaten von Tchibo aus 2006
Multiagentenbasierte Simulation
ermöglicht
g
hohen Detailgrad
g
Agentenverhalten entspricht
dem in der Anwendung
171
Ergebnisse
Automatische Disposition für Standardfälle
Auswahl geeigneter und günstigster Lager- und Transportressourcen
Koordinierte Nutzung von Lagern und Massenverkehrsträgern
Koordinierung der notwendigen logistischen Grundfunktionen
Entlastung der Disponenten für Ausnahmefälle
Disponenten können sich auf Ausnahmefälle konzentrieren
Bessere Nutzung der Stärken menschlicher Disponenten
Effizientere Behandlung der Ausnahmefälle möglich
Optimierte Nutzung von Logistikressourcen
Agentensystem nutzt freie Standzeiten im Containerterminal um 50% besser
Verzögerung der Abholung der Container um durchschnittlich 5 Tage möglich
Einsparpotenzial von 22,66 Mio
Mio. Palettentagen pro Jahr im eigenen Lager
Fazit: Beitrag der Arbeit
Was ist Selbststeuerung in der Logistik?
Bestandsaufnahme selbststeuernder Logistik
Schwerpunkt: Motivation und technologische Basis
Wi kann
Wie
k
S
Selbststeuerung
lb t t
operationalisiert
ti
li i t werden?
d ?
Multiagenten-basierte Operationalisierung logistischer Prozesse
Schwerpunkt: Selbststeuernde Einheiten und deren Interaktion
Welche Bedeutung hat Kooperation für Selbststeuerung?
Formales Modell für die Kooperation logistischer Objekte
Schwerpunkt: Gemeinsames Erreichen logistischer Ziele
Wie verhält sich Selbststeuerung in realen Prozessen?
Validierung durch Simulation anhand von Realdaten von Tchibo
Schwerpunkt: Potenzial und Grenzen von Selbststeuerung
172
Arne Schuldt
Multiagent Coordination
Enabling Autonomous Logistics
1st Edition,
Edition 2011
Springer-Verlag, Heidelberg, Germany
ISBN 978-3-642-20091-5
Vi l Dank
Vielen
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für Ih
Ihre A
Aufmerksamkeit!
f
k
k it!
Vielen Dank für die Unterstützung!
Tchibo GmbH
International Graduate School for Dynamics in Logistics
Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI)
Deutsche Telekom AG
Freie Hansestadt Bremen
SFB 637, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
173
Literatur
Bretzke, W.-R. (2008). Logistische Netzwerke. Heidelberg, Germany: SpringerVerlag.
Hülsmann, M. & Windt, K. (Eds.). (2007). Understanding Autonomous
Cooperation and Control in Logistics: The Impact of Autonomy on Management,
I f
Information,
ti
Communication
C
i ti and
dM
Material
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Flow. H
Heidelberg,
id lb
G
Germany: S
Springeri
Verlag.
Schuldt, A. (2011). Multiagent Coordination Enabling Autonomous Logistics.
H id lb
Heidelberg,
G
Germany: Springer-Verlag.
S i
V l
Wooldridge, M. (1999). Intelligent Agents. In G. Weiss (Ed.), Multiagent Systems.
A Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence (pp. 27–77). Cambridge,
MA USA
MA,
USA: MIT Press.
P
Wooldridge, M. & Jennings, N. R. (1999). The Cooperative Problem Solving
Process. Journal of Logic & Computation, 9 (4), 563–592.
174
AUTOREN
Achenbach, Ulf, Dr.-Ing.
Kranbau Köthen GmbH
Haller, Simon
Accenture GmbH, München
Kabashkin, Igor, Prof. Dr.-Ing. habil.
Institut für Transport und
Telekommunikation, Riga
Schuldt, Arne, Dr.-Ing.
Universität Bremen, Technologiezentrum
Informatik und Informationstechnik
Steiger, Peter, Dipl.-Ing.
Kohlbecker Gesamtplan GmbH, Gaggenau
Von Müller, Ludwig, Dipl.-Ing.
Nord Stream AG, Zug
vm advisers AG, Zug
Wahlmüller, Ewald, Dr.
Fronius International GmbH,
Wolff, Stefan, Dr.
4flow AG, Berlin
Bundesvereinigung Logistik (BVL) e. V.,
Bremen
177
IMPRESSUM
Gastvortragsreihe Logistik 2011
»Logistik als Arbeitsfeld der Zukunft –
Potenziale, Umsetzungsstrategien und Visionen«
14. Gastvortragsreihe
06. April - 25. Mai 2011, Magdeburg
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Herausgeber:
Sandtorstraße 22 | 39106 Magdeburg
Telefon +49 391 4090-0 | Telefax +49 391 4090-596
[email protected]
http://www.iff.fraunhofer.de | http://www.vdtc.de
Umschlaggestaltung: Bettina Rohrschneider
Redaktion: Tobias Reggelin
Titelfoto: Nord Stream AG, 2010
Fotos, Bilder, Grafiken: Soweit nicht anders angegeben,
liegen alle Rechte bei den Autoren der einzelnen Beiträge.
Herstellung:
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Nationalbibliothek:
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im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
ISSN 2192-1865
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