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Description of the Frutado case (in German)

first published in OR News, 38, 2010, pp. 10-12


Die Frutado Fallstudie - Interaktive Lerneinheiten zum besseren Verständnis von Advanced Planning Systemen

Advanced Planning Systeme (APS) sind reine Planungssysteme, die die gängigen Enterprise Resource Planning (ERP) Systeme wirkungsvoll ergänzen. Hierbei wird eine hierarchische Planungsstruktur verwendet und - wenn möglich und sinnvoll - auf den einzelnen Planungsebenen optimierende oder meta-heuristische Lösungsverfahren eingesetzt, die durch Vorgaben und Rückkopplungen miteinander verknüpft sind. Während APS in der Lehre immer mehr an Bedeutung gewinnen, ist der Zugang zu solchen Systemen für Bildungseinrichtungen entweder nicht vorhanden oder sehr zeitintensiv. Zusätzlich ist das benötigte Hintergrundwissen der technischen Details sehr oft nicht vorhanden, so dass eine erfolgreiche Gestaltung der Lehre zu APS erschwert wird. Aus diesem Grund wurde eine interaktive Lernsoftware entwickelt, die ein größeres Verständnis der Möglichkeiten und Grenzen von APS bei Studenten ermöglicht. Hierfür wird kein Hintergrundwissen zu technischen Details benötigt, da die entwickelten Lerneinheiten ohne Zugang zu einem APS abgespielt werden können.

Als Basis für die Lerneinheiten wurde das APS der SAP AG, das SAP-SCM APO (Advanced Planner and Optimizer) verwendet. Im Vergleich zu anderen APS besitzt der APO den Vorteil, dass sehr viele Planungsaufgaben der Supply Chain Planning Matrix (siehe Abbildung 1) abgedeckt werden. Ein weiterer Vorteil ist die weite Verbreitung dieser Software in Unternehmen und die damit verbundene Praxisrelevanz.


Die Frutado Fallstudie

Aus didaktischen Gründen ist es oftmals sinnvoll, Fallstudien zur Erläuterung von Vorlesungsinhalten zu Hilfe zu nehmen. Reale Fallstudien können schnell zu viele Daten beinhalten, die für die Lerneinheit nicht benötigt werden. Hingegen bietet eine fiktive Fallstudie die Gelegenheit, nur die Funktionen vorzustellen, die zur Erreichung der Lernziele benötigt werden. Aus diesem Grund wurde eigens eine Fallstudie zum Einsatz von APS von mehreren Universitäten erstellt und implementiert (Universität Augsburg, Lehrstuhl für Produktion und Logistik, Prof. Dr. Fleischmann; Technische Universität Berlin, Fachgebiet Produktionsmanagement, Prof. Dr. Günther; Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Produktion & Supply Chain Management, Prof. Dr. Meyr; Technical University of Denmark, Department of Management Engineering, Prof. Dr. Grunow; und Universität Hamburg, Institut für Logistik und Transport, Prof. Dr. Stadtler). Das fiktive Unternehmen dieser Fallstudie, die "Frutado company", beschreibt einen mittelständischen Getränkehersteller in Deutschland.

Die Frutado company produziert 19 verschiedene Arten von Getränken, wobei einige einen konstanten und andere einen saisonal schwankenden Bedarf aufweisen. Für beide Bedarfsmuster existieren Produkte mit geringer, mittlerer und hoher durchschnittlicher Nachfrage. Die Produkte werden in den drei Standorten der Frutado company hergestellt. Jeder Standort besteht aus einem Produktionswerk und einem nahe gelegenen Distributionszentrum. In jedem Werk gibt es zwei Produktionslinien, auf denen jedoch nicht alle Produkte aus dem Sortiment der Frutado company produziert werden. Da in jedem Distributionszentrum die gesamte Produktpalette vorgehalten werden soll, ist ein Transport zwischen den Zentren notwendig. Es wird eine klassische "make-to-stock" Strategie verfolgt, welche typisch für die Getränkeindustrie ist.

Das Unternehmen beliefert insgesamt 60 Kunden mit jedem Produkt. Jedem Distributionszentrum sind genau 20 Kunden fest zugeordnet.

Folgende Planungsaufgaben werden in der Frutado Fallstudie berücksichtigt: - Erstellung kurz- und mittelfristiger Absatzprognosen - Mittelfristiges Master Planning (standortübergreifende Hauptproduktionsprogrammplanung) - Kurzfristige Produktions- und Reihenfolgeplanung - Distributionsplanung - Transportplanung - Available-To-Promise/Capable-To-Promise

Abbildung 2 zeigt die Zusammenhänge, Vorgaben und Rückkopplungen zwischen den einzelnen Planungsmodulen des verwendeten APS.


Abbildung 2 Vorgaben und Rückkopplungen einzelner Planungsmodule

Zu Beginn jeder Lerneinheit werden die jeweiligen Planungsaufgaben der Frutado company sowie das Planungskonzept näher erläutert.


Die interaktiven Lerneinheiten

Zu jeder der obigen Planungsaufgaben wurde eine Lerneinheit entwickelt, in SAP-SCM APO implementiert und mit der Software "datango" aufgezeichnet. Diese Software produziert eine Vorgangsbeschreibung, indem nach jeder Eingabe ein Screenshot der jeweiligen Anwendung (im vorliegenden Fall des SAP-SCM APO) aufgenommen wird. Die daraus entstehende Lerneinheit kann als Präsentation zur Unterstützung einer Vorlesung oder auch zum Selbststudium verwendet werden. So genannte Bubbles erklären dem Nutzer die Bedeutung der jeweiligen Screens und die damit verbundene Eingabe (siehe Abbildung 3). Für das Abspielen der stand-alone Lösung benötigt man lediglich einen gängigen Internet Browser.


Abbildung 3 Screenshot einer Lerneinheit

Beim Start der Lernsoftware kann der Anwender entweder eine beliebige Lerneinheit anhand einer Baum-Struktur auswählen oder nach einer empfohlenen Reihenfolge vorgehen, die dem Nutzer eine sachlogische Abarbeitung der Aufgaben ermöglicht. Nach einer Beschreibung der Frutado Fallstudie und einer kurzen generellen Einführung in APS enthält der Tutorial-Ordner die vorher beschriebenen Module. Die Ordner der Module gliedern sich jeweils nochmals in Unterbereiche, welche die Lerneinheiten enthalten. Jeder Ordner und jede Lerneinheit enthält eine kurze Beschreibung des jeweiligen Inhalts und Lernziels. Abbildung 4 zeigt die Navigationsübersicht der Lernsoftware.


Abbildung 4 Navigationsübersicht

Ein möglichst einfaches Beispiel einer konsistenten Planung bietet der "Basis-Stream", der sich auf die notwendigen Planungsaufgaben beschränkt. In dem "In-depth Stream" werden tiefere Einblicke in die Wirkungsweise und Möglichkeiten des jeweiligen Moduls aufgezeigt.

Derzeit werden an vielen Hochschulen Veranstaltungen zum "Advanced Planning" unter Verwendung der Frutado Fallstudie eingeführt. Die Resonanz der Studenten ist durchweg positiv und ihr Feedback dient zur kontinuierlichen Verbesserung des Inhalts. Die SAP AG hat die Lerneinheiten in ihr University Alliance Program aufgenommen und stellt diese über die Hochschulkompetenzzentren (HCC) den angeschlossenen Hochschulen kostenlos zur Verfügung. Ein Lehrbuch, welches die interaktiven Lerneinheiten ergänzt und theoretisch untermauert, erscheint im Sommer 2011.