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Forschung: Algorithmen vom Fraunhofer ITWM senken Risiko für Lieferengpässe

Fraunhofer-Forschung
Algorithmen vom Fraunhofer ITWM senken Lieferengpass-Risiko

In Krisenzeiten können Lieferketten zusammenbrechen. Per Software des Fraunhofer ITWM soll dies verhindert werden. Bild: enanuchit/Adobe Stock
In Krisenzeiten können Lieferketten zusammenbrechen. Per Software des Fraunhofer ITWM soll dies verhindert werden.
Bild: enanuchit/stock.adobe. com
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Was lässt sich aus dem Schaden, den die Corona-Pandemie in der Wirtschaft angerichtet hat, lernen? Wie können sich Unternehmen künftig möglichst gut schützen? Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM hat jetzt neue mathematische Methoden vorgestellt, mit denen sich berechnen lässt, wie das Risiko für Lieferengpässe deutlich gesenkt werden kann – bei geringen Mehrkosten.

Die Versorgung von Krankenhäusern mit Atemmasken und anderen Hygieneartikeln lief bis vor der Pandemie reibungslos. Doch mit der Corona-Krise kam es immer wieder zu Lieferengpässen bei diesen Artikeln.

Manche Versorgungsketten (Supply Chains) brachen aufgrund der Einschränkungen im globalisierten Warenaustausch zusammen. Chinesische Unternehmen etwa konnten in mehrere Fällen bereits nicht mehr liefern, als hierzulande die Fabriken noch wie gewohnt produzierten. Als Ergebnis wurde die Herstellung von Gütern in Deutschland in Mitleidenschaft gezogen.

Auch andere Unwägbarkeiten können internationale Zulieferer lahmlegen. Wenn die Produktion eines Unternehmens an nur einem Zulieferer hängt, kann das fatale Folgen haben.

In manchen Fällen kommt es sogar zum Produktionsstillstand. Denn: bis andere Zulieferer ihre Produktion entsprechend hochgefahren haben und die benötigten Produkte geliefert werden können, kann es dauern.

Versorgungsketten analysieren und absichern

An diesem Punkt setzen die mathematischen Methoden aus dem Fraunhofer ITWM an.

Die Algorithmen analysieren die Diversität der Supply Chains  in den verschiedenen Unternehmensbereichen. Daraus kann dann der Schluss gezogen werden, wie groß das Risiko ist, sich im Ernstfall ein Lieferproblem einzuhandeln.

„Wie lässt sich eine mögliche Versorgungslücke klein halten, und zwar bei nur wenig erhöhten Kosten?“, fragt Dr. Heiner Ackermann, stellvertretender Abteilungsleiter am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern.

Das sei ähnlich wie bei einem Hauskauf: Setzt man auf möglichst geringe Zinsen, geht dafür aber das Risiko ein, eine schlechtere Anschlussfinanzierung abschließen zu müssen? Oder geht man auf Nummer sicher, zahlt etwas höhere Zinsen, hat die dennoch günstige Finanzierung, dafür aber bis zum Schluss gesichert?

Lieferketten: Kosten und Risiken müssen abgewägt werden

Auch Unternehmen müssen zwischen Risiko und Kosten abwägen: Wenn sie alleinig auf den kostengünstigsten Anbieter setzen, gehen sie damit ein hohes Risiko ein. Beziehen sie ihre Ware dagegen von verschiedenen Anbietern, sinkt das Risiko erheblich.

„Die Differenz in den Kosten ist dabei deutlich geringer als die Differenz im Risiko“, sagt Ackermann. Das heißt: Die Risiken sinken bereits bei einem moderaten Anstieg der Kosten immens.

Wie das individuelle Optimum für eine Firma aussieht, lässt sich mittels der Algorithmen des Fraunhofer ITWM herausfinden.

„Über diese können die Unternehmen ihre Supply Chains multikriteriell optimieren – sprich eine für sie optimale Balance zwischen Kosten und Risiken finden“, erläutert Ackermann.

Algorithmen vom ITWM berechnen Kosten-Risiko-Werte

„Für die Algorithmen, die dahinter liegen, ist es egal, ob die Lieferausfälle durch ein Erdbeben oder ein Virus bedingt sind“, sagt Ackermann. „Wir machen daher im Gegensatz zu bestehenden Software-Lösungen keine Annahmen, wie wahrscheinlich das Eintreten eines bestimmten Szenarios ist.“

Die Unternehmer geben zunächst verschiedene Parameter ein, etwa in welchem Gebiet sie einen Ausfall für wahrscheinlich halten, und wie lange dieser dauern könnte.

Die Algorithmen errechnen dann für diesen Rohstoff verschiedene Kosten-Risiko-Werte und eine mögliche Lieferanten-Aufteilung. Auch Optionen wie eine Lagerhaltung von kritischen Produkten, werden dabei berücksichtigt. Dadurch können kurzzeitige Lieferengpässe abgefedert werden.

Können Rohstoffe bei Lieferengpässen ersetzt werden?

Eine weitere Möglichkeit, die die Algorithmen in Betracht ziehen: Lässt sich ein Rohstoff bei Lieferengpässen eventuell durch andere Materialien ersetzen?

Wenn ja, kann dies von vorneherein berücksichtigt werden. Die Methode errechnet also Kosten und Risiken für verschiedene Wege, die ein Unternehmen in punkto Zulieferer einschlagen kann.

Bei der Firma Procter & Gamble ist bereits eine speziell auf die Bedürfnisse zugeschnittene Variante der Methodik im Einsatz – in Form einer Software, schreibt das Fraunhofer ITWM. (wag)


Kontakt zum Fraunhofer Institut


Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Hansastraße 27 c
80686 München
Tel.: +49 89 1205 0
E-Mail: info@zv.fraunhofer.de
Website: www.fraunhofer.de

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