Sicherheitsbestandsplanung
Einsatzmöglichkeiten
Die Sicherheitsbestandsplanung innerhalb von
Supply Network Planning (SNP)
bietet die Möglichkeit, einen bestimmten Lieferbereitschaftsgrad zu erreichen, indem ein Sicherheitsbestand für alle Zwischen- und Endprodukte in den entsprechenden Lokationen über die gesamte Logistikkette hinweg angelegt wird.
Sicherheitsbestände dienen zur bestandsseitigen Absicherung der Logistikkette gegenüber unsicheren Einflussgrößen. Die Supply-Chain-Planung ist durch eine Reihe von Einflussgrößen gekennzeichnet, die nicht mit Sicherheit für die Planung vorhergesagt werden können. So besteht z.B. bei Prognosen für Kundenbedarfe in der Regel eine Unsicherheit hinsichtlich der Menge. Darüber hinaus führen Produktionsstörungen oder Schwankungen in den Transportzeiten zu Abweichungen bei der geplanten Wiederbeschaffungszeit. Um sich gegen derartige Unsicherheiten in der Planung abzusichern, können Sie verschiedene planerische Maßnahmen ergreifen, die auch in Kombination eingesetzt werden können:
Überschätzung des Kundenbedarfs
Unterschätzung der Produktionsausbringungsmenge
Überschätzung der Beschaffungszeiten
Einführung eines Sicherheitsbestands
Während eine Überschätzung des Kundenbedarfs ein Planungsinstrument der Absatzplanung zur Absicherung gegen Prognosefehler darstellt, können Sie eine Unterschätzung der Produktionsausbringungsmenge und Überschätzung der Beschaffungszeiten anhand von Produktionsprozessmodellen (PPMs) und Transportbeziehungen modellieren.
Im Rahmen einer Sicherheitsbestandsplanung sind grundsätzlich zwei Fragen zu beantworten:
Auf welchen Stufen sollen innerhalb der Logistikkette Sicherheitsbestände gehalten werden?
Wie hoch soll der Sicherheitsbestand auf einer sicherheitsbestandsführenden Stufe sein?
Beispiel
Anhand dieser einfachen Logistikkette wird bereits deutlich, dass die Frage, auf welchen Stufen Sicherheitsbestände gehalten werden sollen, aufgrund der vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten (2 hoch n Möglichkeiten) ein sehr komplexes Entscheidungsproblem darstellt (in diesem Beispiel existieren bereits 64 Möglichkeiten). Aufgrund dieser Vielzahl von Möglichkeiten ist es sinnvoll, die Erfahrungen des Planers zu nutzen, und ihm die Möglichkeit zu geben, ausgewählte Planungsszenarien zu simulieren.
Sicherheitsbestandsmethoden
Da Sicherheitsbestände in der Regel für Produkte in verschiedenen Lokationen notwendig sind, haben Sie die Möglichkeit, im Produktstamm für jedes Lokationsprodukt eine Sicherheitsbestandsmethode auszuwählen. Dabei werden die verschiedenen Methoden in Standardmethoden und erweiterte Methoden unterschieden.
Standardmethoden
Die Standardmethoden lassen sich hinsichtlich der Berücksichtigung der Zeit unterscheiden und basieren darauf, dass der Planer die Informationen über den Sicherheitsbestand dem System direkt vorgibt:
Zeitunabhängig (statisch) |
Zeitabhängig (dynamisch) |
|
|---|---|---|
Sicherheitsbestand |
SB |
MB |
Sicherheitsreichweite |
SZ |
MZ |
Max{Sicherheitsbestand, Sicherheitsreichweite} |
SM |
MM |
So können Sie den Sicherheitsbestand direkt über eine Sicherheitsreichweite oder als Maximum aus Sicherheitsbestand und Sicherheitsreichweite definieren. Mit der Maximumbildung besteht die Möglichkeit, dass sich der Sicherheitsbestand dynamisch dem Bedarfsverlauf anpasst, jedoch den definierten Sicherheitsbestand nicht unterschreitet. Während Sie den zeit
unabhängigen Sicherheitsbestand im Produktstamm auf der Registerkarte
Losgröße
angeben können, legen Sie den zeitabhängigen Sicherheitsbestand in der interaktiven Planung des Supply Network Planning fest.
Beachten Sie, dass der SNP-Optimierer bei der Sicherheitsbestandsmethode
MM
nur Primärbedarfe sowie durch fixierte Aufträge verursachte Sekundär- und Distributionsbedarfe berücksichtigt, da diese Bedarfe und die Bedarfslokationen bereits vor dem Optimierungslauf bekannt sind.
Erweiterte Methoden
Während die Standardmethoden ausschließlich auf den Erfahrungen des Planers beruhen, wird beim Einsatz der erweiterten Methoden auf der Grundlage wissenschaftlich fundierter Algorithmen zur Sicherheitsbestandsplanung ein Vorschlag für die Höhe des Sicherheitsbestands vom System ermittelt. Den Ausgangspunkt bildet ein
Lieferbereitschaftsgrad, der durch das Halten des errechneten Sicherheitsbestands erreicht werden soll. Diesen Lieferbereitschaftsgrad können Sie im Produktstamm auf der Registerkarte
Losgröße
festlegen. Er kann in Abhängigkeit vom Geschäftsprozess folgendermaßen interpretiert werden:
Fehlmengenereignis-orientiert (Alpha-Lieferbereitschaftsgrad): Der Lieferbereitschaftsgrad in % besagt, dass in x % der Perioden innerhalb des Planungszeitraums keine Fehlmenge erwartet wird.
Fehlmengen-orientiert (Beta-Lieferbereitschaftsgrad): Der Lieferbereitschaftsgrad in % besagt, dass x % des erwarteten gesamten Kundenbedarfs innerhalb des Planungszeitraums befriedigt werden kann.
Periode |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Erwarteter Bedarf |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Fehlmenge |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
10 |
Fehlmengenereignis |
- |
- |
- |
- |
- |
X |
- |
- |
- |
X |
Summe Fehlmengen: 20 -> Beta-Lieferbereitschaftsgrad: 1 – (20 / 1000) = 98%
Summe Fehlmengenereignis: 2 -> Alpha-Lieferbereitschaftsgrad: 1 – (2 / 10) = 80%
Eine Entscheidungshilfe dafür, welcher Lieferbereitschaftsgrad verwendet werden sollte, bietet die Antwort auf die Frage, ob mit der Nachlieferung einer Fehlmenge fehlmengenunabhängige oder fehlmengenabhängige Kosten verbunden sind. Überwiegen die fehlmengenunabhängigen (fixen) Kosten einer Nachlieferung, ist ein Alpha-Lieferbereitschaftsgrad zu empfehlen, überwiegen die fehlmengenabhängigen (variablen) Kosten einer Nachlieferung, ist die Verwendung eines Beta-Lieferbereitschaftsgrads sinnvoll.
Darüber hinaus hat die in der SNP-Bedarfsplanung verwendete Lagerhaltungspolitik einen wesentlichen Einfluss auf den Algorithmus zur Berechnung des Sicherheitsbestands. So ist es notwendig, zwei verschiedene Lagerhaltungspolitiken zu unterscheiden:
Bestellzykluspolitik: Eine Bestellentscheidung wird in Abhängigkeit von der Zeit getroffen, d.h., nur alle
t
Perioden kann eine Beschaffung ausgelöst werden.
Bestellpunktpolitik: Eine Bestellentscheidung wird in Abhängigkeit vom Lagerbestand getroffen, d. h., falls ein bestimmter Lagerbestand
s
(Bestellpunkt) unterschritten ist, kann eine Beschaffung ausgelöst werden.
Lagerhaltungspolitik
In Verbindung mit den beiden Interpretationen des Lieferbereitschaftsgrads ergeben sich somit vier modellgestützte Sicherheitsbestandsmethoden:
Bestellzykluspolitik |
Bestellpunktpolitik |
|
|---|---|---|
Alpha-Lieferbereitschaftsgrad |
AT |
AS |
Beta-Lieferbereitschaftsgrad |
BT |
BS |
Voraussetzung für den Einsatz dieser Methoden ist, dass Fehlmengen nachgeliefert werden ("Back Order Case", im Gegensatz zum "Lost-Sales-Fall"). Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, kann das System Sicherheitsbestände auf beliebigen Stufen der Logistikkette und für jede Periode des Planungszeitraums berechnen.
Bestimmung des Prognosefehlers
Für die Berechnung des Sicherheitsbestands kann das System einen Prognosefehler sowohl auf der Bedarfsseite als auch auf der Beschaffungsseite berücksichtigen. Den Ausgangspunkt für die Berechnung eines Prognosefehlers bilden die folgenden Kennzahlen:
Bedarfsseite |
Beschaffungsseite |
|---|---|
Kennzahl für die geplante Bedarfsmenge |
Kennzahl für die geplante Wiederbeschaffungszeit |
Kennzahl für die realisierte Bedarfsmenge |
Kennzahl für die realisierte Wiederbeschaffungszeit |
Das System berechnet den Prognosefehler durch eine Bestimmung der Plan-Ist-Abweichung der entsprechenden Kennzahlen. Dabei wird die Standardabweichung der Plan-Ist-Abweichungen als Prognosefehler interpretiert. Auf diese Weise wird aus den Vergangenheitsdaten ein Prognosefehler ermittelt, der der zukünftigen Prognose unterstellt wird. Um der Dynamik der zukünftigen Prognose gerecht zu werden, ist es sinnvoll, diesen Prognosefehler als relativen Prognosefehler zu interpretieren, d. h., nicht der Prognosefehler an sich, sondern das Verhältnis von Prognosefehler und Prognose (Variationskoeffizient) wird festgehalten. Die Bedeutung dieser Vorgehensweise wird durch das folgende Beispiel deutlich:
Beispiel
Mittelwert der geplanten Bedarfsmenge: 100
Standardabweichung der Plan-Ist-Abweichungen: 10
Periode |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|---|---|---|---|---|---|
Bedarfsprognose |
100 |
1000 |
1000 |
100 |
100 |
Prognosefehler, falls Standardabweichung konstant |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Prognosefehler, falls Variationskoeffizient konstant |
10 |
100 |
100 |
10 |
10 |
Wenn der Prognosefehler von der Prognose unabhängig ist, kommt es mit einer steigenden Prognose zu dem unerwarteten Ergebnis, dass der Sicherheitsbestand sinkt, da der Prognosefehler in Relation zu der Prognose abnimmt. Deshalb ist ein relativer Prognosefehler in einem dynamische Umfeld sinnvoller als ein konstanter Prognosefehler.
Existiert ein Prognosefehler hinsichtlich der Beschaffung (Prognosefehler der Wiederbeschaffungszeit), so wird der Prognosefehler des Bedarfs unter der Annahme, dass beide Prognosefehler voneinander unabhängig sind, angepasst.
Sie können die Prognosefehler des Bedarfs und der Wiederbeschaffungszeit auch direkt im Lokationsproduktstamm angeben. Wir empfehlen eine direkte Eingabe in folgenden Fällen:
Es existieren keine historischen Daten (z. B. weil es sich um ein neues Produkt handelt).
Der Umfang der historischen Daten ist so gering, dass ein statistisch signifikanter Prognosefehler nicht berechnet werden kann.
Der Prognosefehler kann praktisch als konstant angesehen werden.
Sie können im Sicherheitsbestandsplanungsprofil angeben, ob das System den Prognosefehler bei der erweiterten Sicherheitsbestandsplanung aus den Vergangenheitsdaten oder aus den Stammdaten des Lokationsprodukts ermittelt.
Modifizierung der Parameter
Im allgemeinen stellt eine dynamische, mehrstufige Sicherheitsbestandsplanung für beliebige Supply-Chain-Strukturen ein sehr komplexes Entscheidungsproblem dar. Deshalb ist es sinnvoll, sehr leistungsstarke Heuristiken einzusetzen. Im Mittelpunkt stehen daher Algorithmen für eine einstufige, zeitunabhängige Sicherheitsbestandsplanung, die durch Anpassung der Input-Parameter in eine mehrstufige, zeitabhängige Supply-Chain-Planung eingebunden werden.
Somit ist es notwendig, dass das System die Prognose und den Prognosefehler für die Bedarfsseite und die Beschaffungsseite anpasst.
Bezüglich der Bedarfsseite ermittelt das System in einem ersten Schritt alle Lokationsprodukte, die von dem sicherheitsbestandsführenden Lokationsprodukt aus versorgt werden. In einem zweiten Schritt werden dann alle Prognosen und Prognosefehler unter Berücksichtigung aller Mengen- und Zeitbeziehungen auf das sicherheitsbestandsführende Lokationsprodukt für die Sicherheitsbestandsrechnung projeziert.
Bezüglich der Beschaffungsseite ermittelt das System in einem ersten Schritt alle Lokationsprodukte, von denen aus das sicherheitsbestandsführende Lokationsprodukt aus versorgt wird. Dabei wird solange vorgegangen, bis wiederum ein sicherheitsbestandsführendes Lokationsprodukt oder eine externe Versorgung der Logistikkette erreicht wird. In einem zweiten Schritt wird durch die Bestimmung der maximalen Wiederbeschaffungszeit der kritische Versorgungspfad ermittelt. Anschließend werden alle Prognosen und Prognosefehler entlang dieses kritischen Pfads auf das sicherheitsbestandsführende Lokationsprodukt für die Sicherheitsbestandsplanung projeziert.