Fachliches Modell |
Comelio GmbH, Essen |
|---|---|
Softwareumsetzung |
Comelio GmbH, Essen |
Wissenschaftliche Begleitung |
Bergische Universität Wuppetal |
Dissertationsvorschlag |
Dissertationsvorschlag |
Der Logistik-Bereich hat in den zurückliegenden Jahren sicherlich eine
erhöhte Bedeutung oder zumindest einen großen Umwandlungsprozess
erfahren. Auf der einen Seite nehmen die Online-Verkäufe sowohl in privater
wie auch in geschäftlicher Hinsicht zu und erfordern entsprechende massenhafte
individuelle Versanddienstleistungen. Auf der anderen Seite hat sich durch Notwendigkeiten
der Kosteneinsparungen sicherlich auch die Bedeutung einer möglichst guten
Kontrolle über Zulieferungs- und eigene Versanddienstleistungen entlang
der Logistik-Kette erhöht.
Jahr |
2007 |
|---|---|
Partner |
Bergische Universität Gesamthochschule Wuppertal Lehrstuhl für
Controlling, Prof. Manfred Wolff |
Finanzierung |
Comelio GmbH |
Ergebnis |
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Fachliches Modell |
Comelio GmbH, Essen |
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Softwareumsetzung |
Comelio GmbH, Essen |
Wissenschaftliche Begleitung |
Bergische Universität Wuppetal |
Dissertationsvorschlag |
Dissertationsvorschlag |
Im Rahmen dieser Arbeit sollen bereits bestehende und für die Logistik noch
nicht in Standardprodukten umgesetzten Techniken Multiagentensysteme und Web
Services beleuchtet und für das Ziel, Logistikleistungen eines Unternehmens zu
optimieren bzw. überhaupt mit vorgegebenen Optimierungszielsetzungen zu steuern.
Dabei gibt es unterschiedliche Herausforderungen, die zu lösen sind. Dies
betrifft auf der einen Seite eine möglichst genaue Abschätzung, in welchen
Bereichen der Logistikaktivitäten überhaupt die vorhandenen Techniken neue
Einsatzbereiche erfahren können und eine Abgrenzung von bereits bestehenden
Lösungen. Wenngleich auch Ansätze, wie Multiagentensysteme im Rahmen von
Tourenplanungen und allgemeinen Netzwerkproblemen einzusetzen sein können, Thema
vieler anderer Arbeiten ist, so lassen sich durch eine Verknüpfung dieser
Technik mit den Web Services neuartige Wege beschreiten, die auch über die in
der Literatur sehr ausgiebig geschilderten Optimierungsansätze von
Transportproblemen herausreichen.
Ein großer dieser Arbeit wird sich also definitiv darauf konzentrieren,
welche Bereiche von Logistikaktivitäten überhaupt mit den beiden Technologien in
Kombination organisiert und damit auch optimiert werden können. Dies erfordert
eine Analyse der typischen Logistik-Aktivitäten und ihrer Zielsetzungen unter
dem Blickwinkel der vorgestellten Technologien.
Nach der Analyse, welche Bereiche der Logistikaktivitäten sich durch den Einsatz
von Multiagentensystemen auf Basis von Web Services organisierbar und
optimierbar sind, soll ein Referenzmodell entwickelt werden, in dem die
Techniken durchaus konkret für ausgewählte Einsatzbereiche vorgestellt werden.
In einem ersten Teil sollen die verschiedenen Technologien kurz und
übersichtlich vorgestellt werden. Dies erfordert eine genaue Definition der
verschiedenen Begrifflichkeiten, die in den einzelnen Techniken benutzt werden
oder die ihre einzelnen Komponenten beschreiben. Hierbei ist zwar von
vorneherein ein Fokus auf die spätere Verwendung in der übergeordneten
Zielsetzung geplant, soll jedoch nicht in Form einer Diskussion bereits bei der
Darstellung berücksichtigt werden. Zu den erforderlichen Technologien zählen auf
der Seite der architektonischen Struktur die Multiagentensysteme und auf der
Seite der technischen Umsetzung die Web Services.
Im ersten Teil sollen weiterhin die Besonderheiten der Logistikbereiche beleuchtet werden, die möglicherweise mit Hilfe der vorgestellten Techniken überhaupt für eine Optimierung in Frage komme. Hier soll insbesondere auch eine umfangreiche Diskussion über bereits vorhandene oder neu zu konzeptionierende Techniken erfolgen, die allgemeine Zielsetzungen und auch praktische Erfordernisse aus der Praxis gleichermaßen betrachten. Die Ausführungen im ersten Teil sollen dabei mehr aus Sicht der Logistikaktivitäten und deutlich weniger aus Sicht der Lösungsvorschläge erfolgen und insbesondere allgemeine Zielsetzungen und in der Literatur erwähnte bzw. in der Praxis regelmäßig anzutreffende Schwachstellen und Optimierungserfordernisse / -möglichkeiten darstellen.
Im zweiten Teil dann sollen die drei Bereiche Web Services, Multiagentensysteme und die als betriebswirtschaftliches Beispiel die Logistikaktivitäten dann solchermaßen zusammen geführt werden, dass sich Vorschläge zur praktischen Umsetzung ergeben. Dies erfordert natürlich zunächst eine ausgiebige Diskussion, inwieweit die beiden Technologien zusammengeführt werden können oder welche Detailaspekte aufgrund von technologischen Hürden oder auch definitorischen Zwängen keine oder weniger Beachtung finden können. Insbesondere die Teilbereiche der Datenmodellierung, der Erarbeitung von Algorithmen sowie die technische Realisierung der Vorschläge werden hier viel Raum beanspruchen. Da eine Vielzahl von fertigen Lösungen zur Optimierung von Logistikaktivitäten existiert ist stets zu hinterfragen, ob eine Konzeption auf Basis der ausgewählten Technologien überhaupt auch einen praktischen Nutzen für den konkreten Einsatz verspricht. Dies ist nicht unbedingt in allen Punkten gewährleistet, soll also daher auch eine besondere Berücksichtigung erfahren.
In einem dritten Teil soll dann ein möglichst konkretes Referenzmodell vorgestellt werden. Dieses ergibt sich folgerichtig aus den identifizierten Bedingungen und den technologischen Möglichkeiten. Dabei soll ein deutlicher Schwerpunkt die praktische Umsetzung möglicher Lösungsszenarien bilden. Die verschiedenen Lösungsszenarien sollen auch auf bereits in der Literatur vorgestellte Algorithmen oder Architekturen eingehen und nachvollziehen, ob diese in der praktischen Umsetzung überhaupt realisierbar sind oder ob sie eher als theoretisches Fundament dienen können, die insbesondere durch zusätzliche praktische Erfordernisse und Einschränkungen einer Variation bedürfen. Es soll im Rahmen des Referenzmodells auch eine spezielle Technologie bzw. Technologie-Kombination besonders hervorgehoben werden, die dann mit entsprechenden Datenmodell und möglichen Algorithmen ausgefüllt werden soll. Dies erfordert allerdings auch eine Berücksichtigung von bereits vorhandenen Technologien und Schnittstellen, damit kein Alternativprodukt vorgeschlagen wird, dessen Umsetzung allein aufgrund von längst vorhandenen und etablierten Lösungen fehlschlagen wird.
In einem letzten und vierten Teil sollen dann die verschiedenen noch offenen Fragen diskutiert und zusätzliche Anforderungen an die Technologien gestellt, die derzeit noch nicht erreicht werden oder möglicherweise schon von entsprechenden Standardsetzern oder auch der Forschung angedacht, aber noch nicht umgesetzt und daher auch noch nicht genutzt werden können.
Insgesamt lässt sich ein elektronischer Markt als konkrete Ausprägung der bis
hierhin beschriebenen und vorgestellten Konzeption von E-Commerce, Internet-ökonomie
und netzorientierte Softwareentwicklung verstehen. In unterschiedlichen sehr
prägnanten Definitionen von elektronischen Märkten werden folgende Attribute
häufiger genannt, die auch für die vorliegende Arbeit und den geplanten Markt
gelten:
In den nächsten beiden Abbildungen wird der Prozess zwischen
Informationsbeschaffung und tatsächlichem Kauf zum einen in klassischer Form und
zum anderen in elektronischer Form kontrastiert werden. Im direkten Vergleich
fällt insbesonders auf, dass die beiden am Prozess beteiligten Parteien im
klassischen Modell direkt miteinander interagieren und durch die elektronische
Unterstützung diese direkte Kommunikation nicht mehr aufweisen. Stattdessen
kommunizieren sie in unterschiedlicher Weise mit dem elektronischen Marktplatz,
der für die Abwicklung der verschiedenen Prozess-schritte diverse Werkzeuge
bereitstellt. Sie standardisieren den gesamten Prozess, sodass der vorgestellte
Prozess nicht nur von zwei Parteien einmalig in dieser Form durchgeführt wird,
sondern auch zwischen anderen Parteien oder Kombinationen und natürlich auch zu
verschiedenen Zeitpunkten. Dies ist die Besonderheit beim elektronisch
gesteuerten Verhandlungs- und Aushandlungsprozess, welcher zur Senkung der
Transaktionskosten durch Standardisierung der einzelnen Prozessschritte und
damit des gesamten Verfahrens führt.
In der ersten Abbildung deuten die verschiedenen Pfeile an, welche Kommunikationswege und zu welchem Zwecke zwischen den Parteien existieren. Sie werden zwischen den beiden beteiligten Parteien und entlang der verschiedenen Phasen â hier im 3-Phasen-Modell mit Anbahnungs-, Vereinbarungs- und Abwicklungsphase dargestellt â ausgeführt. Die Richtung des Informationsflusses wird durch die Pfeilspitzen der Kommunikationswege angezeigt, wobei diese Flüsse in beliebiger Ausprägung (Brief, Fax, E-Mail, Telefonat) erfolgen können. In der Abwicklungsphase existieren nach der Rechnungsstellung zwei weitere Flüsse für den Finanzstrom zwischen Nachfrager und Anbieter sowie den Güterstrom in umgekehrter Richtung.
In der zweiten Abbildung dagegen richten sich die einzelnen Kommunikationsakte ausschließlich gegen den elektronischen Marktplatz. Er bietet mit unterschiedlichen Diensten eine Standardisierung und Vereinfachung des Prozesses. Dies liegt an seiner Fassadenwirkung, die er gegenüber den beteiligten Parteien ausübt. Es ist nicht notwendig, individuelle Kommunikationsflüsse durchzuführen, sondern es genügt, mit der grafischen Oberfläche und den Datenstrukturen des elektronischen Marktplatzes umzugehen. Dadurch werden bei wiederholten Durchläufen des Gesamtprozesses stets die gleichen Formulare, Datenstrukturen, Eingabemasken und Ergebnislisten oder gleich formatierten Mitteilungen genutzt, welche die Transaktionsgeschwindigkeit erhöhen und vereinfachen helfen. Lediglich der Zahlungs- und Güterstrom wird in den meisten Fällen â sofern kein digitales Produkt vertrieben wird und nicht innerhalb des Marktplatzes auch eine Bezahlung stattfinden kann â außerhalb des elektronischen Marktplatzes abgewickelt.
Transportmarktplätze, die im Fachjargon auch als âFrachtbörsenâ bezeichnet
werden, lassen sich in jedem Fall als Teil des E-Commerce und auch als
elektronischer Markplatz einordnen. Einige der real existierenden Plattformen
weisen zwar einen derart einfachen Aufbau auf, dass solche wichtigen Prinzipien
wie der Preisbildungsmechanismus überhaupt nicht umgesetzt sind, doch lässt sich
an den vorhandenen Plattformen durchaus die architektonische Grundstruktur und
Zielsetzung erkennen. Diese wird zwar noch im nächsten Abschnitt anhand diverser
konkreter Beispiele genauer belegt, doch kann bereits an dieser Stelle gesagt
werden, dass nachweisbare Versuche unterschiedlichen Erfolges bestehen,
logistische Dienstleistungen elektronisch anzubieten und für parametrisierte
Suchen und für die Unterstützung von Interaktionen zwischen Anbietern und
Nachfragern solcher Dienstleistungen einzusetzen. Dabei handelt es sich durchaus
nicht nur um den Versuch, Dienstleistungen um ihrer selbst willen anzubieten,
sondern auch als Zuliefererdienstleistungen für andere im gleichen realen Markt
ansässige Anbieter. Dies geschieht aufgrund von geringer Auslastung oder
Ausschöpfung von maximalem Laderaum. So genannte Leerfahrten sollen vermieden
werden.
Es kann damit gerechnet werden, dass auf der Seite der Anbieter sowohl andere Dienstleistungsunternehmen der Branche wie auch reine Plattformbetreiber ohne direkten Bezug zu logistischen Dienstleistungen, d.h. ohne selbst als Anbieter aufzutreten, zu finden sind. Dies würde auf der einen Seite eine vertikale Integration durch engagierte oder vermutlich ohnehin schon leistungsstarke Branchenvertreter und auf der anderen Seite eine neue Schicht von Intermediation bedeuten.
Neben einer reinen architektonischen Plattformbetrachtung und âanalyse ist es darüber hinaus auch bedeutend, dass die einzelnen Plattformen selbst wieder als Unternehmen verstanden werden können und daher ebenfalls dem erwerbswirtschaftlichem Prinzip unterworfen werden. Dies bedeutet, dass entsprechende Marketingaktivitäten zu erwarten sind, die das Netzwerk, welches von der Plattform angeboten wird, in besonderer Weise auch um seine Kunden werben muss. Hier ist das Konzept der kritischen Masse wie bei anderen ähnlichen E-Commerce-Plattformen aus den zwei üblichen Gründen wichtig: Zum einen ist es wichtig, eine kritische Masse Nutzer an sich zu binden, um überhaupt für die Netzwerkteilnehmer einen entsprechenden Nutzen durch ihre Teilnahme zu bieten. Auf der anderen Seite bemisst sich der Nutzen einer solchen Plattform nicht ausschließlich anhand der verfügbaren anderen Nutzer, sondern natürlich auch durch die angebotene Infrastruktur. Diese lässt sich bspw. entlang von Prozessaktivitäten untersuchen, die darauf zu überprüfen sind, ob Interaktionen zwischen Netz- bzw. Marktteilnehmern komplett oder in welchem Grade durch das System unterstützt werden. Da netzorientierte Software wie alle andere Software sich nicht durch besonders günstige Entwicklung auszeichnet und in diesem Fall auch nicht zu dem Repertoire von Standardsoftwareanbietern gehört, sind also Eigenentwicklung höchstwahrscheinlich nötig. Dies erfordert bereits hohe Investitionskosten, bevor sich überhaupt der erste Teilnehmer anmeldet und lange bevor die kritische Masse erreicht ist. Da in der Internet-ökonomie Effekte wie den alles für sich vereinnahmenden Quasi-Monopolisten zu beobachten sind, ist es wahrscheinlich, dass es einige wenige sehr umfangreiche Netze geben wird, die allen anderen einen Großteil der Kunden entziehen. Man darf also erwarten, auf eine große Anzahl von eigentlich leblosen Plattformen zu stoßen, die trotz solcher üblichen Techniken wie kostenlosem (Erst-)Zugang keine oder nur sehr geringe Nutzerzahlen aufweisen und damit auch nur einen geringen Nutzen für ihre Teilnehmer bieten.
Hinsichtlich der technischen Realisierung ist zu erwarten, dass durch die spezifischen Datenstrukturen der Transportdienstleistungen höchstwahrscheinlich die verschiedenen Systeme nicht in voller Breite für alle in der Branche beheimateten Unternehmen auch tatsächlich interessant sind. Da sich die angebotenen Transportdienstleistungen in vielfältiger Weise unterscheiden und ihre Ausprägungen überaus komplex sind, wird es nur wenige Plattformen geben, die tatsächlich eine volle Unterstützung aller Prozesse anbieten. Man darf sogar davon ausgehen, dass bereits bei der Filterung von Angeboten nur mittelmäßige Implementierungen zu finden sein werden.
Insgesamt ergibt sich, dass sowohl die geplante wie auch bereits vorhandene Architekturen zu den netzorientierten Softwaresysteme gehören, einen Markt abbilden und damit ein Teil des E-Commerce bzw. â weiter gefasst â der Internet-ökonomie darstellen. Eine Vielzahl der in diesem Bereich beobachten Phänomene wird sich in unterschiedlichen Dimensionen genauso auch für die Transportmarktplätze beobchten lassen.
Eine Vielzahl von Architekturen (Implementierungen, Konzeptionen) ermöglichen
die Einrichtung eines elektronischen Marktplatzes. Diese unterschiedlichen
Formen sollen in diesem Abschnitt vorgestellt werden, wobei neben ihrem
grundsätzlichen Aufbau auch Hinweise gegeben werden sollen, wie die in ihnen
durchzuführenden Transaktionen und Prozesse unterstützt werden können. Dazu
treten überlegungen, welche Finanzierungsmöglichkeiten sich für den
Marktplatzbetreiber ergeben, dem ja durch die Einrichtung und Pflege des Systems
Kosten entstehen und es für gewöhnlich als Dienstleistung anbietet.
Die grundsätzlich denkbaren Architekturen lassen sich insbesondere über die Technik der Preisbildung beschreiben, da natürlich der Preis eine besonders charakteristische Größe eines Handelsobjektes ist. Hier lassen sich drei Obertypen unterscheiden, aus denen sich dann die einzelnen Architekturen ergeben . Diese drei Typen können anhand der Preisfixierung und damit ihrer Organisationsform differenziert werden, d.h. wie viele Parteien den Preis für das Handelsobjekt festlegen können. Dies hat vor allen Dingen technische und damit auch interaktionsbezogene Ursachen.
Typ |
Beschreibung |
|---|---|
Nicht fixierte Märkte: |
Dieser Obertyp wird oft in Form eines Schwarzen Bretts realisiert, bei den Anbieter ihre Angebote meist mit Hilfe von Kategorien veröffentlichen. Diese lassen sich dann von potenziellen Nachfragern anhand von Kriterien und Ausprägungen untersuchen. Unterstützung hinsichtlich der Preisverhandlung wird von dieser Organisationsform nicht angeboten, sodass insbesondere über verschiedene Formen und Ebenen der Suchen die Anbahnungsphase unterstützt wird. Es handelt sich also letztendlich um eine Art Anzeigendatenbank, die über individuelle Suchanfragen gefiltet und für die Auswahl eines Angebots Verwendung findet. |
Einseitig fixierte Märkte: |
Dieser Obertyp wird oft in Form eines Katalogs realisiert, der über die Funktionalität eines Schwarzen Brettes insoweit hinausgeht, als dass hier nicht einfache Anzeigen ohne spezifischen Angebotscharakter geschaltet werden, sondern konkrete preis- und güterbezogene Angebote aus bspw. tatsächlich vorhandenen oder nur für das System eigens erstellten Katalogen in einheitlicher Form dargeboten werden. Für den Anbieter als Nutzer der entsprechenden Kataloge sind vereinfachende Import-Funktionen besonders wichtig, wobei hier nicht nur einfache CSV-Formate, sondern auch standardisierte XML-Strukturen wie BMECAT zum Einsatz kommen kann. Für den Nachfrager als Nutzer dieser Kataloge ergibt sich die Möglichkeit einer zentralen und einfachen Suche in beliebig vielen Katalogen mit einheitlichen Kriterien und direkten Vergleichsmöglichkeiten, die ansonsten technisch nur schwer realisiert werden können und ansonsten hohe personelle Kosten verursachen wüden. |
Zweiseitig fixierte Märkte: |
Eine mögliche Realisierung ist die Gestaltung als Auktion. Im
Gegensatz zu einem Katalog mit festen Preisen, die auf Schätzungen der
möglichen Zahlungsbereitscahft und natürlich auch auch von den Kosten
der angebotenen Güter abhängen, steht bei einem Auktionssystem gerade
der Preisfindungsprozess in einem zentralen Fokus. Je nach
Spezialisierung lassen sich hier neben den Grundformen der Englischen,
Holländischen oder Höchspreis-Auktion auch organisationsspezifische
Unterscheidungen treffen, die mehr danach fragen, ob es sich um eine
lieferantenseitige oder kundenseitige Auktion handelt. Im ersten Fall
geht die Versteigerung vom Lieferanten aus, der seine Produkte in Form
einer Auktion anbietet, sodass also die potenziellen Kunden in einem
Wettbewerb zueinander stehen und der Verkäufer den maximalen Preis
realisieren kann. Dies muss nicht notwendigerweise ein aus seiner Sicht
akzeptabler oder gar nur kostendeckender Preis sein, stellt aber im
Rahmen der Auktion den Höchstpreis dar. In einer kundenseitigen Auktion
werden die Transaktionenwie in Form einer Ausschreibung mit sehr genauen
Vorgaben getätigt, da im Rahmen einer Versteigerung zum niedrigsten
Preis Festpreise ohne Verhandlungsbasis abgegeben werden müssen. Andere
Aspekte können Berücksichtigung finden, müssen sich aber
notwendigerweise quantifizieren lassen. |
Die nachfolgende Abbildung stellt noch einmal die möglichen Architekturtypen dar, wobei auf die Anzahl der Nachfrager und Anbieter Bezug genommen wird, um dadurch die verschiedenen Varianten Katalog (1:n), Börse (m:n), Katalog (1:1) und Ausschreibung (m:1) darzustellen.
Sowohl aus den vorangegangenen Erkenntnisse als auch aus der kurzen
Untersuchung aktuell vorhandener elektronischer Transportmarktplätze lassen sich
einige Merkmale filtrieren, die für die Unterscheidung und Charakterisierung von
solchen Plattformen hilfreich sind:
Die Charakterisierung anhand der Wertschöpfungsstrukturen fokussiert dabei die Positionierung der Plattform zwischen den Gruppen, die am Logistikprozess beteiligt sind. Hierbei lassen sich drei Fälle unterscheiden.
Die Charakterisierung nach den Betreiberstrukturen konzentriert sich auf die Betreiber der verschiedenen Plattformen und ihren unternehmerischen Hintergründe bzw. ihre Verknüpfung zur Branche, in der sich die Plattform etabliert hat. Dabei ist insbesondere bemerkenswert, wenn der Betreiber des Marktes selbst auch wieder als Marktteilnehmer auftritt oder er versucht, über die Plattform seine eigenen Güter zu positionieren. Folgende Gruppe werden unterschieden:
Eine wichtige Differenzierung ergibt sich aus der Architektur der Plattform, d.h. aus der Art und Weise, wie die Preisfindung und die Verhandlungen organisiert werden. Die entsprechenden Formen wurden bereits oben mit den Bezeichnungen Katalog, Schwarzes Brett, Auktion/Ausschreibung und Börse genannt und sollen hier nicht noch einmal ausführlich vorgestellt werden.
Da unterschiedliche Transportleistungen angeboten werden können, ist zu beobachten, dass auch unterschiedliche Plattformen sich auf einzelne Leistungen besonders spezialisiert haben oder durch technische Bedingungen von den Teilnehmern nur für eine Auswahl von Leistungen genutzt werden. Es lassen sich dabei die folgenden Märkte erkennen:
Auch die unterschiedlichen Erlösmodelle, die für Transportmärkte gelten können, erlauben eine Differenzierung. Hier gibt es natürlich vielfältige Kombinationsformen, sodass sie in größeren und typischen Gruppen zusammengefasst werden müssen.
Aus Gründen der übersichtlichkeit und Abstraktion sollen aus den im Rahmen
der Arbeit untersuchten vier Bausteinen, welche den elektronischen
Transportmarktplatz bilden können, das Modul vom Typ Börse ausgewählt werden. Es
entspricht dem zurzeit am häufigsten in der Praxis vorkommenden Modell. Dies
liegt mit Sicherheit nicht zuletzt daran, dass insbesondere die Leerkapazitäten
aufgrund von Fehlplanungen sich in nicht ausgelasteten Rückfahrten widerspiegeln.
Diese kurzfristig verfügbaren Kapazitäten loszuschlagen ist in jedem Fall ein
wichtiges Anliegen, welches die langfristige Organisation von
Lieferverbindlichkeiten nicht an Bedeutung überholen kann. Insbesondere bei den
langfristig planbaren Aufträgen wird sich durch die Fixierung von Strecken und
Terminen bereits ein festes Organisationsmuster von Fahrten ergeben, das sich
nach und nach verdichtet. Hier können bereits im Vorfeld über mehrere Stufen
unterschiedlichen Planungsverbesserungen durch den Logistik-Mitarbeiter bzw.
eine entsprechende Standardsoftware durchgeführt werden, die den Einsatz eines
elektronischen Transportmarktes zunächst nicht notwendig machen. Nicht umsonst
rekrutiert sich die Mehrheit der Einträge der besehenden mittelständischen
Lösungen aus den kurzfristig benötigten oder überschüssigen Kapazitäten. Da sich
diese aufgrund ihrer weitestgehend völlig fixierten Ausgestaltung in
terminlicher, preislicher und räumlicher Sicht besonders leicht vergleichen und
automatisch auswerten lassen, soll daher das Börsen-Modul näher betrachtet
werden.
Die nachfolgende Abbildung markiert daher die Teile aus der Gesamtarchitektur, welche der weiter gehenden Betrachtung den Nährboden liefern. Das Einzelunternehmen und seine Planungssoftware ist nicht nur in diesem Fall ebenfalls markiert, sondern hätte natürlich auch bei jedem anderen Modul im Fokus gestanden. Mit Blick auf den elektronischen Transportmarktplatz allerdings soll von den vier verschiedenen Modulen, aus denen er sich zusammensetzt das Modul Börse ausgewählt werden. Es bietet insbesondere die Möglichkeit, für überschüssige Kapazitäten mit weitestgehend fixiertem und daher vergleichbarem Angebot eine flexible und bewegliche Marktform zu bieten, welche auch aus Sicht des Einzelunternehmens von zunächst größerer Bedeutung ist als die anderen Module, darunter insbesondere die mit längerer Fristigkeit ausgelegten Module Katalog und Schwarzes Brett / Ausschreibung.
Um die Grundpfeiler der überlegung deutlich
hervorzuheben, ist es wichtig, zunächst die Modellwelt näher zu erläutern. Hier
soll ein fiktives Unternehmen als Einzelunternehmen betrachtet werden, das mit
seinem Fuhrpark und seiner Lage im Straßennetz sowie bei einer gegebenen
Auftragslage versucht, ein möglichst geeigneten Plan zu entwickeln, um die
verschiedenen Aufträge termingerecht und mit einer angemessenen Kostenstruktur
durchzuführen.
Das Unternehmen in der hier beleuchteten Modellwelt befindet sich in Wuppertal, am Rande des Straßennetzes, das in groben Zügen einen Teil des deutschen Autobahnnetzes abbildet. Es besitzt eine Reihe von unterschiedlich großen Lastwagen, deren Größe zu verschiedenen Fassungsvermögen hinsichtlich der im Modell verwendeten Standard-Palette führt. Zur Durchführung von Aufträgen ist die Lage im Straßennetz selbstverständlich von allergrößter Bedeutung. Diese Lage charakterisieren die verfügbaren Autobahnen, auf denen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Kosten die verfügbaren Lastwagen verkehren können. Die nachfolgende Abbildung soll die wesentlichen Merkmale des hier betrachteten Einzelunternehmens widerspiegeln. Im linken Bereich befinden sich unterschiedliche Lastwagenarten, während sich rechts vom Hauptsitz des Unternehmens einige Straßen eröffnen. Ihre Eigenschaften sind in einem Kreis markiert, der die Entfernung zum nächsten Punkt, der auf dieser Straße erreicht werden kann, sowie die dazugehörenden Informationen bzgl. Dauer und Geschwindigkeit enthalten.
Die nachfolgende Abbildung zeigt einen Ausschnitt aus der später noch einmal näher erläuterten Karte der Modellwelt. Sie zeigt neben einem Symbol für das Einzelunternehmen einen symbolischen Fuhrpark aus drei verschiedenen LKW-Arten sowie die von Wuppertal ausgehenden Straßen. Es ist dabei für die Abwicklung von Aufträgen nicht wesentlich, dass die Warenaufnahme auch tatsächlich in Wuppertal stattfindet. Vielmehr entscheiden die Kosten der Straßennutzung und die Struktur des Verkehrsnetzes darüber, wie und zu welchen Kosten überhaupt Waren an anderen Orten aufgenommen werden können und welche möglichen Leerfahrten dadurch entstehen können.
Die Modellwelt konstituiert sich in maßgeblicher Weise durch einen gerichteten Graphen, der für das fokussierte Einzelunternehmen andere Kosten- und Planungsstrukturen bedeutet als für Konkurrenzunternehmen in anderen Städten. Für jedes dieser Einzelunternehmen, die allerdings nur in Form ihrer Angebote und Nachfragen am Markt erscheinen, ist die Lage innerhalb des Straßennetzes für die Richtung des Graphen entscheidend. Im konkreten Fall lässt sich das Straßennetz bzw. der gerichtete Graph von links nach rechts in gewöhnlicher Leserichtung lesen. Es ist auch möglich, die Linienführung soweit zu vereinfachen, dass diese Richtung noch deutlicher wird.
Zur besseren Illustration ist in diesem Fall eine sehr starke Vereinfachung des deutschen Autobahnsystems zwischen den verschiedenen großen deutschen Städten gewählt worden. Dies ist allerdings nur für eine erste Veranschaulichung hilfreich und dient im weiteren Modell der überlegungen nicht dem Verständnis oder Ableitung von Verbesserungsregeln. Das Beispielunternehmen befindet sich im linken bzw. westlichen Teil des Systems. Man kann bereits erkennen, wie der zu diesem Straßennetz gehörende Graph aussehen würde, sodass die Position des Unternehmens auf der typischen linken Seite des Graphen durchaus nicht zur tatsächlichen Geographie passend ist.
Die einzelnen Städte bzw. Knoten in dieser Karte stellen eine Auswahl von großen deutschen Städten dar. Die Kanten zwischen den Knoten sollen in einer weiteren Vereinfachung die deutschen Autobahnen darstellen. Hier befinden sich deutlich mehr Kanten im Modell als überhaupt in der Realität zu finden wären. Doch für die Berechnung unterschiedlicher Alternativen ist es hilfreich, wenn eine große Auswahl an alternativen Wegen durch den Graph zur Verfügung steht. Man könnte sich hier auch vorstellen, dass für die realistische Abbildung von bestimmten Strecken zusätzlich auch noch bedeutende Bundesstraßen in die Betrachtung aufgenommen werden. Speziell in Ballungszentren und insbesondere im Ruhrgebiet jedoch wurden die in der Realität tatsächlich vorhandenen Autobahnen deutlich vereinfacht.
Die Kanten sind nicht nur durch die Entfernung in gerundeten Kilometerangaben beschrieben. Stattdessen wurde auch die durchschnittliche oder auch erlaubte Geschwindigkeit auf dieser Strecke berücksichtigt. Eine weitere Möglichkeit, eine Strecke zu beschreiben, sind zusätzliche Kosten, die bspw. wie eine Maut auch in Abhängigkeit von der Entfernung stehen. Die verfügbaren Geschwindigkeiten sind 80, 90 und 100 km/h. Dabei lassen sich diese Werte sowohl als Geschwindigkeitsbegrenzungen wie auch als mögliche Durchschnittsgeschwindigkeiten verstehen. Während diese im Gegensatz zur Entfernung in der Realität schwanken, stellen sie im Modell ebenfalls fixierte Größen dar. Zusätzlich befindet sich im Modell eine Angabe zur Dauer, die diese Strecke in Verrechnung der Entfernung und Geschwindigkeit in zeitlicher Hin-sicht erfordert.
So sind bspw. die ersten beiden Strecken vom Start in Wuppertal bereits mit unterschiedlichen Werten ausgestattet. Die Strecke nach Essen dauert bei gleicher Entfernung geringerer Geschwindigkeit länger als die Vergleichsstrecke nach Düsseldorf.
Die in der Praxis vorgeschlagenen Systeme setzen für die manuelle Suche in den angebotenen Rest- oder Standardkapazitäten eine möglichst feine Abbildung der verfügbaren Lastwagen-Typen hinsichtlich unterschiedlicher Leistungs- und Ausstattungsmerkmale ein. Die Unterscheidung ist notwendig, um Ladekapazitäten zu beschreiben, die nicht durch freies Volumen, sondern überhaupt aufgrund der technischen Gegebenheiten beschrieben werden kann. Dies führt dann bei unterschiedlichen Produkten zu binären Entscheidungen, ob überhaupt ein gegebener Lastwagentyp für den Transport eines gegebenen Produkts einsetzbar ist. Bei vergleichbaren Lastwagentypen schließen sich dann an die Zuteilung der angefragten bzw. übernommen Produkte organisatorische Fragestellungen an, die nicht in Zusammenhang mit dem Lastwagentyp stehen, sondern stattdessen zeitliche und streckenbezogene Merkmale einschließen.
Daher sind in der Modellwelt unterschiedliche Lastwagentypen berücksichtigt. Insgesamt unterscheidet man drei Arten, welche sich in ihren Ladekapazitäten unterscheiden. Dabei wird als Maßstab eine Standardpalette verwendet. Der erste Lastwagentyp ist in der Lage, in zwei Etagen und fünf Reihen jeweils zwei nebeneinander liegende Paletten zu transportieren und kommt dabei auf ein Gesamtfassungsvermögen von 20 Paletten. Der zweite Lastwagentyp fasst bei ähnlichem Aufbau nur drei Reihen und damit insgesamt 12 Paletten. Der dritte und letzte Lastwagentyp ist wesentlich schmaler und transportiert in eine Reihe auf zwei Etagen drei Paletten hintereinander, d.h. fasst insgesamt sechs Paletten.
Man erkennt bereits an dieser Aufteilung, dass sich durch Umschichtungen und Reorganisation innerhalb der Zuteilung von Transporten unterschiedliche Verteilungsmöglichkeiten ergeben. Sofern der LKW-Typ 1 zu soviel nicht ausgelastet ist, dass die Paletten auch im weniger Volumen bietenden LKW-Typ 2 transportiert werden können, ist dies eine mögliche Option. Andererseits ist es genauso eine überlegung wert, wenn noch drei Palettenplätze bei einer gegebenen Fahr mit LKW-Typ 1 unbelegt sind, genau diese drei Palettenplätze für eine Strecke anzubieten.
Die nachfolgende Abbildung fasst die drei unterschiedlichen Lastwagentypen noch einmal so zusammen, dass die jeweiligen Palettenplätze deutlich sichtbar werden. Dabei befindet sich link seine einfache textuelle Zusammenfassung, in der Mitte eine direkte Draufsicht und rechts ein Querschnitt der beiden Typen.
Als Vereinfachung wird auf die Unterscheidung bzgl. der Transportfähigkeit von bestimmten Produkten verzichtet. Dies ist bei existierenden Systemen ein zusätzlicher Parameter, der bei solchen Ladungen wie Gefahr- und Schüttgut sowie natürlich Flüssigkeiten, Gasen und Kühlprodukte zum Tragen kommt. Dies schränkt allerdings nur die Auswahl eines möglichen Lastwagens ein, da nicht jeder Lastwagen jeden Gütertyp tatsächlich auch transportieren kann. Im nachfolgenden Abschnitt sollen die verschiedenen Produkte vorgestellt werden, wobei hier ebenfalls eine entsprechende Einschränkung auf eine kleine Produktvariation vorgenommen wird.
Gleiche überlegungen wie für die Lastwagen müssen auch bei den Produkten und Behältern angestellt werden. Bei den in der Praxis vorhandenen Systemen, die eine manuelle Suche erlauben, können bei speziellen Produkten bzw. Produktkategorien wie Flüssigkeiten, Schüttgut oder Gefahrenstoffe sogar Lastwagentypen für diese Produktarten angegeben werden. Diese Zuordnung soll im Modell entfallen, da hier lediglich in beiden Bereichen weitere Untervarianten notwendig werden, die allerdings das Grundprinzip der Zuordnung und Reorganisation nicht verändern, sondern nur auf mehr Parameterausprägungen ausdehnen. Der für die Zuordnung und Auswahl von Lastwagen bzw. durch einen Lastwagen gebildetes Angebot notwendige Algorithmus bleibt im Grundsatz unverändert, wenn mehr als nur die hier beschriebenen Güterarten in die Betrachtung übernommen werden.
Während die Behälterstruktur auf eine einzige Palette vereinfacht wird, gibt
es zwei verschiedene Produkte. Um hier auch Umschichtungen und Reorganisationen
möglich zu machen, ist Produkt 1 halb so groß wie Produkt 2. Dabei nimmt Produkt
1 genau ein Viertel einer Palette ein, während Produkt 2 dementsprechend die
Hälfte beansprucht. Eine Unterscheidung, ob Produkt 2 vertikal oder horizontal
transportiert werden kann, ist unbedeutend. Allerdings wird davon ausgegangen,
dass die Umschichtung immer so erfolgen kann oder auch konkret erfolgt, dass es
wie in der nachfolgenden Abbildung immer liegend transportiert wird.
Dies führt dazu, dass genau drei unterschiedlichen Transportfälle in einer Ebene
und drei weitere Fälle mit Blick auf die Stapellagerung möglich sind. Es können
in einer Ebene also nur Produkte vom Typ 1 oder 2 oder zwei Produkte vom Typ 1
und eines vom Typ 2 transportiert werden. Die nachfolgende Abbildung zeigt in
der Draufsicht die beiden Produkte auf einer Palette und damit ihr
Größenverhältnis zueinander. Im Querschnitt kann man dann die beiden Lagen einer
Palette erkennen, in denen die Produkte transportiert werden. Hier ist es auch
möglich, diese Abbildung als Draufsicht zu verstehen und dann die Anordnung nur
in einer Lage zu erkennen. Wichtig ist bei der gewählten Produktauswahl, dass
eine Umschichtung es möglich machen kann, die Anzahl der überhaupt
transportierten Produkte durch wechselseitigen Austausch so zu verändern, dass
insgesamt mehr vorhandenes Volumen auch tatsächlich genutzt und damit die
Restkapazitäten auch mit Blick auf die Paletteninhalte verringert werden können.
Die Platzierung der Produkte erfolgt in einem dreiachsigen Koordinatensystem. Die x- und y-Achse bilden die Koordinaten in der horizontalen Ebene, während die z-Achse die vertikale Ebene und damit die Höhe bzw. die Etagennummer angibt.
Aus den überlegungen soll allerdings die Reihenfolgenproblematik ausgeblendet werden. Sie tritt sowohl bei der Anordnung der Produkte auf einer einzigen Palette als auch bei allen Paletten innerhalb des Lastwagens auf. Die Reihenfolge der angefahrenen Liefer- und Ladeorte erfordert es, dass entweder auch ein Umräumen der Paletten im Lastwagen möglich ist oder dass die Auswahl der angefahrenen Orte und damit die Organisation der Aufträge mit der Reihenfolge der geladenen Güter im Lastwagen harmoniert. Hier wird aus Gründen der Vereinfachung angenommen, dass ein Umräumen der Ladung in den Kosten oder in der Dauer jeweils berücksichtigt ist und daher nicht ins Gewicht fällt.
In der Referenzarchitektur werden also neben den allgemeinen Parametern des Weltmodells für ein Einzelunternehmen die folgenden Parameter bei einer Fahrt berücksichtigt.
Das Modell lässt sich also folgendermaßen übersichtlich beschreiben:
comelio.com
