Transparenzsteigerung in der Rückführungslogistik zur Verbesserung der Materialbedarfsplanung für das Remanufacturing

Motiviert durch einen steigenden Ressourcenverbrauch und des damit einhergehenden Erreichen der Grenzen der linearen Take-Make-Use-Dispose-Mentalität sind innovative Produktionsmuster wie die Kreislaufwirtschaft erforderlich. Das Remanufacturing spielt hierin eine zentrale Rolle, wobei die Rückführungslogistik für die Versorgung dessen mit Gebrauchtprodukten (sog. Cores) zuständig ist. Trotz erheblicher Einsparpotentiale steht die Umsetzung aufgrund vielfältiger Herausforderungen jedoch erst am Anfang. Hierzu gehören u. a. der effiziente Informationsaustausch mit beteiligten Akteuren in der Rückführungslogistik und die anschließende Nutzung der Informationen, um das Remanufacturing zu optimieren. ... mehrAm Beispiel der Materialbedarfsplanung, d. h. der Versorgung des Remanufacturings mit notwendigen Neukomponenten, entwickelt die vorliegende Arbeit eine Methode zur Transparenzsteigerung in der Rückführungslogistik zur Optimierung ebendieser. Neben der Modellierung des Material- und Informationsflusses erfolgt hierzu die Erarbeitung eines Konzepts instanzindividueller, dynamischer Regenerationsraten sowie die Gestaltung echtzeitfähiger Bestellpolitiken, die diese als Input verwenden und je Planungsperiode die Bestellmenge und den -zeitpunkt dynamisch anpassen. Zusätzlich wird das Wagner-Whitin-Verfahren als deterministischer Benchmark-Algorithmus integriert. Mittels Implementierung in einer simulationsbasierten Optimierung zur Identifikation von Wirkzusammenhängen sowie einer Nutzwertanalyse und der PROMETHEE-Methode zur Ableitung anwendungsspezifischer Handlungsempfehlungen erfolgt die Umsetzung der entwickelten Modelle. Die entwickelte Methode wird am Beispiel des Automotive Aftermarkets prototypisch validiert und erprobt. Anhand unterschiedlicher Stückzahlszenarien und Graden des Informationsaustauschs wird gezeigt, dass diejenigen Bestellpolitiken mit einer variablen Bestellmenge, d. h. die (t,S)- und (s,S)-Politik sowie die SM-Heuristik die besten Ergebnisse hinsichtlich der untersuchten Kennzahlen liefern. Die mit Hilfe der PROMETHEE-Methode abgeleiteten Insensitivitätsintervalle zeigen außerdem, dass die ermittelten Lösungen größtenteils sehr robust gegenüber Veränderungen in den Entscheidungspräferenzen sind. Zukünftige Forschungsarbeiten sollten den Nutzen der produktspezifischen Informationen für weitere Planungs- und Steuerungsaufgaben sowie die Gestaltung integriert linearer und zirkulärer Wertschöpfungsketten fokussieren.

Motivated by increasing resource consumption and the associated pushing of the limits of the linear take-make-use-dispose mentality, innovative production patterns such as the circular economy are required. Remanufacturing plays a central role in this, with reverse logistics responsible for supplying the latter with used products. Despite considerable potential for savings, however, implementation is still in its infancy due to a variety of challenges. These include, among others, the efficient exchange of information with involved actors in reverse logistics and the subsequent use of the information to optimize remanufacturing. ... mehrUsing the example of material requirements planning, i. e., the supply of remanufacturing with necessary new components, the work at hand develops a method for increasing transparency in reverse logistics to optimize this very process. In addition to the modeling of the material and information flow, a concept of instance-specific, dynamic regeneration rates is developed, as well as the design of real-time capable order policies that use these as input and dynamically adjust the order quantity and time per planning period. In addition, the Wagner-Whitin method is integrated as a deterministic benchmark algorithm. The implementation of the developed models is achieved by means of a simulation-based optimization for the identification of cause-effect relationships as well as a utility analysis and the PROMETHEE-method for the derivation of application-specific recommendations for action. The developed method is prototypically validated and tested on the example of the automotive aftermarket. Using different unit count scenarios and degrees of information exchange, it is shown that order policies with a variable order quantity, e. g., (t,S)- and (s,S)-policy as well as the SM-heuristic show the best results regarding the analyzed performance indicators. The insensitivity intervals derived from the PROMETHEE-method also show that the identified solutions are mostly very robust against changes in the decision preferences. Future research should focus on the utility of product-specific information for further planning and control tasks and the design of integrated linear and circular value chains.