Gastbeitrag | Autor: Dr. Helmut Geilert, Gründer & Geschäftsführer | CBA Synergy GmbH

Auftragsorientierte Lieferketten werden in der Serien- und Einzelfertigung angewendet. Viele Aufträge haben kundenindividuelle Leistung zum Inhalt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass pro Auftrag die Lieferkette gebildet, abgeglichen, koordiniert und überwacht werden muss.

Natürlich können an vielen Stellen Lieferketten aus vorherigen Aufträgen oder Templates als Blaupause verwendet werden. Häufig sind jedoch Änderungen in Struktur und Parametern notwendig. In jedem Fall ist jedoch die konkrete zeitliche Verfügbarkeit zu prüfen. Dies ist eine komplexe Aufgabe, die regelrecht den Einsatz von KI herausfordert. Im Beitrag werden die Herausforderungen beschrieben und unser Lösungsansatz mit Hilfe von KI aufgezeigt.

Zielstellungen

Vor der Corona-Krise stand die Effizienz von Lieferketten und die möglichst preiswerte und schnelle Lieferung von Waren im Mittelpunkt der Lieferktten-Organisation. Aber auch hier gab es schon die ersten Ansätze, über Nachhaltigkeit von Lieferketten nachzudenken. Ein Ausdruck dafür ist das Lieferkettengesetz. Verschiedene Ereignisse wie das im Suez-Kanal querliegende Schiff oder der Ukraine-Krieg haben uns einen weiteren Aspekt aufgezeigt: Die mangelnde Zuverlässigkeit und Robustheit von Lieferketten gegenüber äußeren Einflüssen. Die Forderung nach Resilienz von Lieferketten ist deutlich spürbar.

Die Kombination von Effizienzzielen mit Nachhaltigkeits- und Resilienz-Zielen bedingt ein Umdenken in der Wirtschaft. Es handelt sich um eine extrem komplexe und in verschiedenen Ebenen unterschiedlich wirkende multikriterielle Optimierungsaufgabe.

Umsetzung

Unsere KI-basierte Organisation auftragsorientierter Lieferketten basiert auf einem fachlichen Modell, das wir als ‚Fertigungsintegrierte Logistik‘ bezeichnen. Es beinhaltet zwei Phasen:

1. In der Angebotsphase sind die auftragsorientierten Lieferketten zu bilden und abzugleichen.
2. In der Durchführungsphase sind die auftragsorientierten Lieferketten zu überwachen und zu koordinieren.

Eine wirksame Lösung für die oben genannten Zielstellungen ist nur bei Betrachtung mehrstufiger Lieferketten möglich. Eine mehrstufige Lieferkettenorganisation berücksichtigt nicht nur Abhängigkeiten vom unmittelbaren Lieferanten, sondern auch von deren Lieferanten.

Cloudbasierte Architektur

Wir bieten die Organisation mehrstufiger auftragsorientierter Lieferketten als intelligenten Dienst auf einer neutralen Plattform in der Cloud an. Er fungiert als intelligentes Assistenzsystem für Entscheider aller beteiligter Unternehmen mit intelligenten und weitgehend automatisierten Abgleichs- und Koordinationsfunktionen.

KI zur Organisation auftragsorientierter Lieferketten

Die KI hilft bei der Umsetzung des fachlichen Modells ‚Fertigungsintegrierte Logistik‘. Die Bildung der auftragsorientierten Lieferkette ist der Prozess, bei dem verschiedene Lieferketten-Varianten ‚konstruiert‘ werden. Dabei ist auf allen Ebenen eine Grundfrage zu beantworten:

Wer kann die gewünschte Leistung qualitäts- und mengengerecht zum gewünschten Liefertermin zu einem akzeptablen Preis am definierten Leistungsort bereitstellen?

Die potenzielle auftragsorientierte Lieferkette ist eine Folge von zusammen passenden Aktivitäten, die die gewünschte Endleistung erzeugt. Kernstück unserer KI-Lösung ist eine Bibliothek von Strategien, die mögliche Lieferketten-Varianten ermitteln und bewerten. Die Strategien sind regelbasierte KI-Bausteine.

Bei der Bildung der auftragsbezogenen Lieferketten entsteht ein Baum mit alternativen Ästen. Alle Elemente werden nachfolgenden Bewertungskriterien bewertet:

• Kommerziellen Kriterien (Preis, Termin, Menge und Qualität werden vorausgesetzt)
• Fachlichen Kriterien (Erfüllungsgrad der fachlichen Anforderungen)
• Nachhaltigkeitskriterien (Umweltschutz, Energieeffizienz, sparsame Ressourcennutzung, faire Arbeits- und Lebensbedingungen)

Aus diesem Baum mit alternativen Ästen können verschiedene Lieferketten-Alternativen gebildet werden. Diese werden mit einem KI-Ansatz konsolidiert und terminiert. Die Bewertung der Resilienz erfolgt durch einen weiteren KI-Algorithmus, der einen Resilienzfaktor errechnet.

Die so gebildeten Lieferketten-Alternativen sind häufig noch nicht praxistauglich. Es fehlt das Gespür eines Menschen, der dem Ganzen einen Feinschliff gibt. Dieser Feinschliff wird in unserer Lösung durch einen weiteren speziellen KI-Algorithmus umgesetzt. Wir nennen diesen Vorgang Abgleich.

Nachdem die Entscheider die aus ihrer Sicht beste Lieferketten-Variante beauftragt haben, überwacht das System die Lieferkette. Dazu werden primär Lieferinformationen genutzt und mit dem geplanten Liefertermin verglichen. Da dieser Zeitpunkt jedoch für eine frühzeitige Erkennung von Lieferproblemen zu spät ist, gibt es im Vorfeld einen automatisierten Dialog mit den Lieferanten, bei dem Lieferverzüge frühzeitig erkannt werden können. Auf der Basis dieser Information werden die Auswirkungen auf die gesamte Lieferkette simuliert. Bei Erkennung von Problemstellen durch einen speziellen KI-Algorithmus zur Situationsanalyse wird die Koordinationsfunktion aktiviert.

Die Koordination auftragsorientierter Lieferketten versucht, aufgetretene Probleme in der Lieferkette zu lösen. Dabei wird durch Kommunikation mit dem die Störung verursachenden Unternehmen und betroffenen Nachfolgern probiert, eine Lösung des Problems zu erreichen. Dazu werden Anfragen an die jeweiligen Unternehmen mit Maßnahmevorschlägen und Prüfaufträgen nach einem regelbasierten Algorithmus generiert und kommuniziert. Die Ergebnisse werden in die Situationsbeschreibung übernommen und die Auswirkungen auf die Lieferkette simuliert.

Fazit

Die Organisation auftragsorientierter Lieferketten ist ein komplexer Prozess, der nicht durch ein einzelnes Unternehmen umgesetzt werden kann. Der vorgestellte Lösungsansatz ist ein neutraler cloudbasierter Dienst zur Bildung, Abgleich, Überwachung und Koordination auftragsorientierter Lieferketten. Er basiert auf existierenden Geschäftsprozessen und achtet die Autonomie der beteiligten Unternehmen insbesondere in Bezug auf Entscheidungs- und Informations-Hoheit.

Durch den Einsatz unterschiedlichster KI-Algorithmen an verschiedenen verteilten Stellen des Gesamtalgorithmus kann die Aufgabe im Sinne eines intelligenten Assistenzsystems wesentlich besser, schneller und effizienter gelöst werden. Sie erlaubt eine gesamtheitliche Arbeitsweise, die die Herausforderungen unserer Zeit bezüglich Effizienz, Nachhaltigkeit und Resilienz von Lieferketten umsetzt.

Die CBA Synergy GmbH entwickelt und betriebt innovative Software-Anwendungen zur Koordination unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse als Software-as-a-Service in der Cloud. Wir koordinieren Projekte in der Auftragsfertigung und unterstützen die Lösungsfindung mit einem dafür entwickelten Wissens-, Anforderungs- und Lieferkettenmanagementsystem.