Risikoanalyse in der Supply Chain für die BASF

Welcher Situation sind wir ausgesetzt?

Typischerweise werden in der Logistik stochastische Entwicklungen oder unerwartete Ereignisse, die dazu führen, dass kunden- oder unternehmensseitige Anforderungen nicht erfüllt werden können, als Risiken bezeichnet. Die Beherrschbarkeit solcher Risiken ist in kleinräumigen Unternehmensverbünden relativ gut zu gewährleisten. Das Gros heutiger Wertschöpfungsnetzwerke hingegen findet sich durch die Umsetzung effizienzsteigernder Logistikkonzepte in einem globalen operativen Umfeld wieder. Sowohl Prozesse der Beschaffungs- als auch der Nachfrageseite sind in den weltumspannenden Netzwerken nun komplexen und bisher nicht relevanten Risiken ausgesetzt: Outsourcing und Offshoring in Niedriglohnländer führen zu längeren Beschaffungswegen, die einer Vielzahl von Einflüssen ausgesetzt sind. Zudem können heimische Unternehmen Produkte weltweit anbieten und konkurrieren somit nicht nur mit den lokal ansässigen Wettbewerbern am Heimatmarkt, sondern mit internationalen Wettbewerbern, auf die sie am Weltmarkt treffen. Diese neue Angebotsvielfalt prägt Kundenerwartungen insbesondere hinsichtlich der erwarteten Lieferzeit und der Preise. Gleichzeitig wächst der Druck auf Seiten des Bezuges der Rohstoffe, da diese starken Marktkonzentrationen unterliegen. Aufgrund der zunehmenden Komplexität heutiger Supply Chains kann eine Epidemie in Asien ein Beschaffungsproblem für einen Technologiehersteller im Nahen Osten sein oder kann ein Arbeitsstreik in US-amerikanischen Häfen ein Exportproblem für Südkorea darstellen. Neben der zunehmenden Komplexität erschweren die vermehrten globalen Prozesse eine Bewertung der Anfälligkeit heutiger Supply Chains, insbesondere wenn scheinbar unerwartete Ereignisse auftreten. Neben diesen in ihrer Wirkung oftmals verheerenden Ereignissen, wurde in Studien der BVL und der amerikanischen AMR erkannt, dass unternehmensübergreifende externe Logistikprozesse als wesentlich weniger beherrscht und damit als riskanter eingeschätzt werden als unternehmensinterne Logistikprozesse. Für Unternehmen gehören demzufolge Aspekte wie die beschaffungsseitige Liefertreue, steigende bzw. schwankende Rohstoffpreise, Energiekosten, härtere Wettbewerbsbedingungen auf der Nachfrageseite oder auch Obsoleszenz-Risiken von Beständen zu den entscheidenden Risiken. Auch wenn eine aktuelle Befragung von IBM das Management von Risiken als eine der fünf fundamentalen Herausforderungen im Supply Chain Management identifiziert, fehlt es den meisten Unternehmen hingegen sowohl an der Einstellung als auch an der Verfügbarkeit von Werkzeugen für ein effektives Risikomanagement.

Was wollen wir erreichen?

Angesichts der zum Teil gravierenden unternehmerischen Folgen, die durch eine Vielzahl unerwarteter Ereignisse in den letzten Jahren beobachtet werden konnten, erscheint ein Streben nach Effizienz und gleichzeitig nach einer zuverlässigen Ausrichtung einer Supply Chain als konkurrierend. Je effizienter das Netzwerk sein soll, d.h. je geringer der Aufwand zur termingerechten Auftragserfüllung sein soll, umso kleiner müssen system-inhärente Puffer dimensioniert werden. Das Netzwerk wird jedoch folglich anfälliger gegenüber Störungen oder Schwankungen sein, da effizienzoptimale Systeme den zulässigen Lösungsraum maximal ausschöpfen. Je zuverlässiger ein Netzwerk sein soll, d.h. je weniger volatil bspw. der Servicegrad auch bei eintretenden Störungen und Schwankungen sein soll, umso größer sind die zeitlichen und kapazitiven Redundanzen zu wählen. Der unter diesen Bedingungen nötige Aufwand liegt über dem des ausschließlich effizienzgetriebenen Netzwerkes.

Das Ziel eines Risikomanagementsystems für Supply Chains liegt nun zum einen in der Anforderung begründet die Anfälligkeit einer Supply Chain gegenüber Risiken, die die Effizienz oder die Zuverlässigkeit bedrohen zu verstehen und zu bewerten. Darüber hinaus muss ein solches System dabei unterstützen die Dimensionen des vorliegenden Zielkonfliktes zwischen Effizienz und Zuverlässigkeit zu verstehen um die genannten Risiken beherrschbar zu machen, indem geeignete Handlungsoptionen zu deren Verringerung abgeleitet werden. Empirisch wurde inzwischen belegt, dass insbesondere die Integration des Risikomanagements in die Supply Chain Planung einen entscheidenden Erfolgsfaktor und somit einen vielversprechenden Ansatz für weitere Untersuchungen darstellt.

Wie können wir das gesteckte Ziel erreichen?

Definition von Supply Chain Risiko und verwandter Konzepte

Der Risikobegriff wurde über die vergangenen Jahrtausende in ganz unterschiedlichen Bereichen verwendet und individuell geprägt. Trotz oder vielmehr wegen dieser langen Historie ist „Risiko“ nach wie vor ein abstrakter Begriff, der zwar scheinbar intuitiv verstanden wird, der aber schwer zu definieren und dessen Bedeutung im Einzelfall noch schwerer zu bewerten ist. Im Supply Chain Kontext hat sich erst in den letzten Jahren die Erkenntnis durchgesetzt, Risikoaspekte zu berücksichtigen. Aufgrund der Dringlichkeit, mit der sich dieses Bewusstsein entwickelte, können in der weitläufigen Literatur zum Thema „Supply Chain Risiko“ Risikodefinitionen ganz unterschiedliche Ansätze gefunden werden, die oftmals aus anderen Disziplinen (Finance, Insurance, HealthCare, Qualitätsmanagement, Produktionstechnik oder Katastrophenmanagement) entlehnt wurden.

In einem ersten Arbeitsschritt wird daher die Erarbeitung einer einheitlichen Risikodefinition für Supply Chains angestrebt. Diese sollte sich an den Zielen und Aufgaben logistischer Netzwerke sowie an den für sie definierten Anforderungen orientieren. Der Prozess zur Risikoidentifikation und -bewertung stellt zwar einen entscheidenden, allerdings nur den ersten Schritt auf dem Weg zur Gestaltung robuster Netzwerke dar. Eine Risikodefinition für Supply Chains sollte folglich auch eine Bewertung der Wirkung geeigneter Handlungsoptionen ermöglichen. Einhergehend mit der Definition des Supply Chain Risikos müssen weitere Konzepte wie Vulnerabilität, Exposition oder Unsicherheit zur Abgrenzung definiert werden.

Analyse von Risiken in der Prozessindustrie

Einhergehend mit der Frage was Risiko im Supply Chain Bereich bedeutet, stellt sich die Frage, wie Risiko abgebildet werden, kann um dessen Auswirkungen entsprechend analysieren und quantifizieren zu können. Dazu müssen weitere Komponenten identifiziert und beschrieben werden, die ggf. für die Konzeption der Risikoanalyse von Bedeutung sind. Ziel dieser Diskussion ist das Zusammentragen aller für eine verlässliche Risikoanalyse relevanter Komponenten. Die Relevanz risikoberücksichtigender Komponenten ist im Wesentlichen von der betrachteten Industrie abhängig. So ist der Bedarf nach einem effizienten Risikomanagement in der High-Tech Industrie insbesondere durch kürzere Produktlebenszyklen motiviert. In der chemischen und prozesslastigen Industrie spielen operative Risiken eine größere Rolle. Somit stellt die Identifikation risikotreibender Faktoren im Industrieumfeld der BASF sowie deren Erfassung in einer konsistenten Risikomodellierung einen weiteren Arbeitsschwerpunkt dar.

Analyse existierender Planungsmodelle und -probleme

Die Analyse von integrierten Beschaffungs- und Distributionsnetzwerken erfordert gegenüber der operativen Produktions- und Beschaffungsplanung einen veränderten Planungsansatz: Da Risiken definitionsgemäß unsichere Ereignisse betreffen, kann die deterministische Planungslogik dieser Systeme nicht unmittelbar angewandt werden. Auf dem Markt existieren heute Lösungen für die Planung von Produktion, Transport und Logistiknetzwerken, die jedoch den Risikoaspekt nicht beinhalten und überwiegend deterministisch arbeiten. Anwender solcher Lösungen haben einen beträchtlichen Aufwand in die Entwicklung und Implementierung geeigneter Modelle sowie die Konfiguration der Werkzeuge und IT-Systeme investiert. Ziel der Kooperation ist es bestehende Planungsmodelle um die Berücksichtigung von Risiken und Unsicherheiten zu bereichern. Es ist zu untersuchen inwieweit bereits bestehende Planungsmodelle der BASF Risiken und Unsicherheiten berücksichtigen und in wie fern diese um eine Risiko-Berücksichtigung erweitert werden können.

Entwicklung und Implementierung risikoberücksichtigender Lösungsansätze

Aus den vorangegangenen gewonnen Erkenntnissen zur Definition und Modellierung von Risiken ergeben sich neue, ggf. bisher nicht betrachtete Optimierungsaufgaben. Die Optimierung logistischer Systeme die Unsicherheiten ausgesetzt sind, stellt angesichts der komplexen Netzwerke eine methodische Herausforderung dar. Ein vielversprechender Ansatz wird im Zusammenspiel aus Optimierungsverfahren und Simulation oder der stochastischen Optimierung gesehen.

Projektpartner / Auftraggeber

BASF SE

Referenzen

  1. Towards Supply Chain Risk Analytics: Fundamentals - Simulation - Optimization

    Iris Heckmann, Springer, 2016

    In this thesis, Iris Heckmann develops a profound conceptual basis of supply chain risk analytics. She transfers the newly defined concepts for the modelling and operationalization of supply chain risk within simulation and optimization approaches, in order to ease unexpected deviations and disruptions, which are subsumed under the notion of supply chain risk, increasingly aggravating the planning and optimization of supply chains.

  2. A critical review on supply chain risk – definition, measure and modeling

    Iris Heckmann, Tina Comes, Stefan Nickel, 2015

    Economic systems are increasingly prone to complexity and uncertainty. Therefore, making well-informed decisions requires risk analysis, control and mitigation. In some areas such as finance, insurance, crisis management and health care, the importance of considering risk is largely acknowledged and well-elaborated, yet rather heterogeneous concepts and approaches for risk management have been developed. The increased frequency and the severe consequences of past supply chain disruptions have resulted in an increasing interest in risk. This development has led to the adoption of the risk concepts, terminologies and methods from related fields. In this paper, existing approaches for quantitative supply chain risk management are reviewed by setting the focus on the definition of supply chain risk and related concepts.

  3. The risk-aware multi-period capacitated plant location problem (CPLP-Risk)

    Heckmann, Iris, Stefan Nickel, Francisco Saldanha-da-Gama, 2016

    Unexpected deviations and disruptions - subsumed under the notion of supply chain risk - increasingly aggravate the planning and optimization of supply chains. Over the last decade there has been a growing interest in including risk aspects for supply chain optimization models. This development has led to the adoption of risk concepts, terminologies and methods defined and applied in a broad variety of related research fields and methodologies. In Heckmann et al. 2015 the core characteristics of supply chain risk have been identified. Based on contemporary research gaps identified in Heckmann et al. 2015 for optimization approaches we introduce a mixed-integer two-stage stochastic programming model that extends the capacitated plant location problem and additionally offers the possibility to formalize and operationalize supply chain risk. The evaluation of the developed optimization model discloses its usefulness in terms of providing risk-aware solutions and of approaching risk by stochastic programming.

  4. Supply Chain Risk Analysis – Common Flaws, Core Areas, & Main Tasks

    Iris Heckmann, Stefan Nickel, 2016

    Supply chain networks are globalized and complex systems. Due to unexpected deviations and disruptions, which are subsumed under the notion of supply chain risk, the planning and optimizing of such systems is harder than ever. Therefore, making well-informed decisions requires risk analysis. In some areas such as finance, insurance, crisis management and health care, the importance of considering risk is largely acknowledged and well-elaborated, yet rather heterogeneous concepts and approaches for risk management have been developed. The increased frequency and the severe consequences of past supply chain disruptions have resulted in an increasing interest in risk. This development has led to the adoption of the risk concepts, terminologies and methods from related fields, which most often do not fit for risk consideration in the supply chain context. This paper consists of a theoretical discussion on common risk biases and main elements tailored for supply chain risk analysis.

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