Supply Chain Management and Advanced Planning

Supply Chain Management and Advanced Planning

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English

Description

"About this book


Supply Chain Management concerns organizational aspects of integrating

legally separated firms as well as coordinating material

and information flows within a production-distribution network.

Enterprise Resources Planning (ERP) systems being used for

transaction handling and order execution in most firms today have

been supplemented by Advanced Planning Systems (APS) for

coordinating flows, exploiting bottlenecks and keeping due dates.

This book provides insights regarding the concepts underlying

APS. Special emphasis is given to modelling supply chains and

implementing APS in industry successfully. Understanding is enhanced

through the use of case studies as well as an introduction to the solution

algorithms used.

For the third edition the content of the book has been updated

thoroughly taking into account latest APS software developments,

research results and experiences with APS implementation projects.

Two new case studies have been added resulting in a total

of six case studies now covering a wide range of industrial sectors

and ideas to implement APS successfully. Finally, a new chapter on "Purchasing &amp., Material

Requirements Planning" complements the description of APS.



"

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Published 01 January 2005
Reads 18
EAN13 3540248145
Language English

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Contents
Preface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hartmut Stadtler, Christoph Kilger
Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hartmut Stadtler References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Part I. Basics of Supply Chain Management
1 Supply Chain Management – An Overview. . . . . . . . . . . . . . . . Hartmut Stadtler 1.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Building Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Origins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Supply Chain Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ChristopherS¨urie,MichaelWagner 2.1 Motivation and Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Process Modelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Performance Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Inventory Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Types of Supply Chains. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herbert Meyr, Hartmut Stadtler 3.1 Motivation and Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Functional Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Structural Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Example for the Consumer Goods Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Example for Computer Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V
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4 Advanced Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 81 Bernhard Fleischmann, Herbert Meyr, Michael Wagner 4.1 What is Planning? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.2 Planning Tasks Along the Supply Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.3 Examples of Type-Specific Planning Tasks and Planning Concepts 92 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
XII
Contents
Part II. Concepts of Advanced Planning Systems
5 Structure of Advanced Planning Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Herbert Meyr, Michael Wagner, Jens Rohde References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6 Strategic Network Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Mark Goetschalckx, Bernhard Fleischmann 6.1 Components of the Strategic Network Design Problem . . . . . . . . . . 121 6.2 Review of Models in the Literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 6.3 Modelling Strategic Supply Chain Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6.4 SNP Modules in Advanced Planning Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7 Demand Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139 Michael Wagner 7.1 A Demand Planning Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.2 Statistical Forecasting Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 7.3 Incorporation of Judgmental Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 7.4 Additional Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8 Master Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 159 Jens Rohde, Michael Wagner 8.1 The Decision Situation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 8.2 Model Building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 8.3 Generating a Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
9 Demand Fulfilment and ATP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179 Christoph Kilger, Lorenz Schneeweiss 9.1 Available-to-Promise (ATP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 9.2 Allocated ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 9.3 Order Promising . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
10 Production Planning and Scheduling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 Hartmut Stadtler 10.1 Description of the Decision Situation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 10.2 How to Proceed from a Model to a Production Schedule . . . . . . . . 198 10.3 Model Building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 10.4 Updating Production Schedules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 10.5 Number of Planning Levels and Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Contents
XIII
11 Purchasing and Material Requirements Planning. . . . . . . . .215 Hartmut Stadtler 11.1 Basics of Material Requirements Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 11.2 Generation and Timing of Uncritical Orders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 11.3 Quantity Discounts and Supplier Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
12 Distribution and Transport Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229 Bernhard Fleischmann 12.1 Planning Situations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 12.2 Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
13 Coordination and Integration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245 Jens Rohde 13.1 Coordination of APS Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 13.2 Integration of APS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 13.3 Supply Chain Event Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
14 Collaborative Planning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259 Christoph Kilger, Boris Reuter 14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 14.2 Types of Collaborations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 14.3 A Generic Collaboration Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 14.4 Software Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Part III. Implementing Advanced Planning Systems
15 The Definition of a Supply Chain Project. . . . . . . . . . . . . . . .281 Christoph Kilger 15.1 Supply Chain Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 15.2 Supply Chain Potential Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 15.3 Project Roadmap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
16 The Selection Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 303 Christoph Kilger, Ulrich Wetterauer 16.1 Creation of a Short List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 16.2 APS Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 16.3 Implementation and Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 16.4 Post-implementation Effort and Support Model . . . . . . . . . . . . . . . . 315 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
XIV
Contents
17 The Implementation Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317 Ulrich Wetterauer, Herbert Meyr 17.1 The APS Implementation Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 17.2 Modelling Phases of an APS-Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Part IV. Actual APS and Case Studies
18 Architecture of Selected APS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341 Herbert Meyr, Jens Rohde, Michael Wagner, Ulrich Wetterauer 18.1 i2 Technologies – i2 Six.One . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 T M 18.2 Peoplesoft – EnterpriseOne Supply Chain Planning . . . . . . . . . . 346 18.3 SAP – APO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
19 SCM in a Pharmaceutical Company. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 Frank Altrichter, Tanguy Caillet 19.1 Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 19.2 Objectives of Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 19.3 Planning Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 19.4 Results and Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
20 Food and Beverages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 371 Michael Wagner, Herbert Meyr 20.1 Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 20.2 Aim of the Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 20.3 Model Building in Peoplesoft Strategic Network Optimization . . . 377 20.4 Implementing the Master Planning model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 20.5 Results and Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
21 Computer Assembly. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389 Christoph Kilger, Lorenz Schneeweiss 21.1 Description of the Computer Assembly Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 21.2 Scope and Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 21.3 Planning Processes in Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 21.4 Summary and Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
22 Demand Planning of Styrene Plastics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .407 Boris Reuter 22.1 Description of the Supply Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 22.2 The Architecture of the Planning System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 22.3 Model Building with SAP APO Demand Planning . . . . . . . . . . . . . 410 22.4 The Demand Planning Process of the Styrene Plastics Division . . 415
Contents
XV
22.5 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
23 Semiconductor Manufacturing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .421 Lorenz Schneeweiss, Ulrich Wetterauer 23.1 Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 23.2 Objectives of Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 23.3 Model Building with the i2 Factory Planner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427 23.4 Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
24 Scheduling of Synthetic Granulate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .435 Marco Richter, Volker Stockrahm 24.1 Case Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 24.2 Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 24.3 Modelling the Production Process in APO PP/DS . . . . . . . . . . . . . 437 24.4 Planning Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448 24.5 Results and Lessons Learned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Part V. Conclusions and Outlook
25 Conclusions and Outlook. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .455 Hartmut Stadtler References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Part VI. Supplement
26 Forecast Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .461 Herbert Meyr 26.1 Forecasting for Seasonality and Trend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461 26.2 Initialization of Trend and Seasonal Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . 467 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
27 Linear and Mixed Integer Programming. . . . . . . . . . . . . . . . .473 Hartmut Stadtler 27.1 Linear Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 27.2 Pure Integer and Mixed Integer Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . 477 27.3 Remarks and Recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
28 Genetic Algorithms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .485 Robert Klein 28.1 General Idea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 28.2 Populations and Individuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486 28.3 Evaluation and Selection of Individuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488 28.4 Recombination and Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
XVI
Contents
28.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
29 Constraint Programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .493 Robert Klein 29.1 Overview and General Idea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 29.2 Constraint Satisfaction Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494 29.3 Constraint Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495 29.4 Search Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497 29.5 Concluding Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
Index. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
About Contributors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .509