Revenue-Management-Ansatz für eine Annahmesteuerung kundenspezifischer Regenerationsaufträge komplexer Investitionsgüter

Felix Herde entwickelt eine Steuerung für die Annahme und Einplanung von unsicheren und heterogenen Aufträgen im Kontext der Regeneration komplexer Investitionsgüter. Diese ermöglicht es, die unflexiblen Kapazitäten des Regenerationsnetzwerks sowie die begrenzten Lagerbestände effizient zu nutzen. Dazu entwickelt der Autor mathematische Entscheidungsmodelle, mit denen sich einerseits die Bid-Preise der Kapazitäten sowie der Lagerteile bestimmen lassen. Andererseits dienen die Modelle in den Steuerungsalgorithmen der simultanen Annahme- und Einplanungsentscheidung. Der Optimierungsansatz demonstriert eine hohe Lösungsgüte und gewährleistet, die anspruchsvollen Kundenanforderungen zu erfüllen. Geleitwort 6 Vorwort 8 Inhaltsverzeichnis 10 Abbildungsverzeichnis 15 Tabellenverzeichnis 19 Algorithmenverzeichnis 21 Abkürzungsverzeichnis 22 1 Einleitung 24 1.1 Gegenstand der Arbeit 24 1.2 Aufbau der Arbeit 26 2 Kennzeichnung der kundenspezifischen Regeneration komplexer Investitionsgüter 28 2.1 Spezifika komplexer Investitionsgüter 28 2.2 Spezifika der Regeneration 29 2.2.1 Grundlagen der Regeneration 29 2.2.2 Ablauf der Regeneration 30 2.2.3 Kennzeichnung der Regenerationssysteme und -prozesse 32 2.3 Kennzeichnung des Auftragsannahmeprozesses 34 2.3.1 Eigenschaften kundenindividueller Regenerationsaufträge 34 2.3.2 Herausforderungen und Potenziale für eine effiziente Auftragsannahme 36 3 Unterstützung bei der Entscheidung über die Annahme von Regenerationsaufträgen mithilfe des Revenue Managements 38 3.1 Grundlagen des Revenue Managements 38 3.2 Anwendung des Revenue Managements bei der Regeneration 41 3.2.1 Anwendungsvoraussetzungen 41 3.2.2 Analyse des RM-Potenzials bei der kundenindividuellen Regeneration 43 3.3 Instrumente des Revenue Managements 44 3.3.1 Übersicht 44 3.3.2 Segmentorientierte Preisdifferenzierung 47 3.3.3 Überbuchungssteuerung 49 3.3.4 Kapazitätssteuerung 50 3.3.5 Approximation der Opportunitätskosten mittels Bid-Preisen 55 3.4 Analyse der Eignung von bestehenden Ansätzen zur Auftragsannahmesteuerung für die kundenspezifische Regeneration komplexer Investitionsgüter 60 3.4.1 Übersicht 60 3.4.2 Revenue Management für die Wiederherstellung von Gütern 60 3.4.3 Revenue Management für die Produktion von Sachgütern 62 3.4.4 Revenue Management für flexible Produkte 64 3.4.5 Kritische Würdigung bestehender Ansätze und Definition der Forschungslücke 66 4 Entwicklung von Entscheidungsmodellen für die Annahme- und Einplanungsentscheidung über Regenerationsaufträge 68 4.1 Generelle Überlegungen und zugrunde liegende Annahmen 68 4.2 Stufenweise Entwicklung des Grundmodells für die Annahme- und Einplanungsentscheidung über Regenerationsaufträge 73 4.2.1 Übersicht 73 4.2.2 Stufe I: Modell für Aufträge mit alternativen Regenerationsmodi und fixiertem Zeitfenster 74 4.2.3 Stufe II: Erweiterung des Modells der Stufe I um mehrperiodige Auftragsdauern 81 4.2.4 Stufe III: Erweiterung des Modells der Stufe II um die Berücksichtigung von Lagerteilen und die Aufarbeitung reparierfähiger Einzelteile 87 4.3 Ableitung der Modelle für den Bid-Preis-Ansatz aus dem Grundmodell 99 4.3.1 Übersicht 99 4.3.2 Erweiterung des Grundmodells der Stufe III um die auftragsbezogene Einzelteilaufarbeitung und Lagerteilentnahme 103 4.3.3 Integration der Bid-Preise in die Zielfunktion zwecks Berücksichtigung der Opportunitätskosten bei der Annahme und Einplanung von Anfragen 117 4.3.4 Zufallsbasierte Modellvariante für die Bid-Preis-Generierung 122 5 Konzeption einer Methode für die Annahmesteuerung kundenspezifischer Regenerationsaufträge komplexer Investitionsgüter 124 5.1 Generelle Überlegungen und Annahmen 124 5.2 Bid-Preis-basierte Allokationsstrategien 127 5.2.1 Übersicht 127 5.2.2 Generierung der Bid-Preise mithilfe der zufallsbasierten Modellvariante 129 5.2.3 Ermittlung der Opportunitätskosten mittels der Bid-Preise 132 5.2.4 Allokationsstrategie mit einmaliger Generierung der Bid-Preise 133 5.2.4.1 Übersicht 133 5.2.4.2 Ablauf des Verfahrens 136 5.2.4.3 Darstellung des Pseudocodes 139 5.2.5 Allokationsstrategie mit periodenweiser Generierung der Bid-Preise 148 5.2.5.1 Übersicht 148 5.2.5.2 Ablauf des Verfahrens 151 5.2.6 Berücksichtigung der Einplanungsflexibilität hinsichtlich Modus und Startperiode in den Bid-Preis-Ansätzen 153 5.2.7 Allokationsstrategie mit einmaliger Generierung der Bid-Preise und Einplanungsflexibilität 155 5.2.7.1 Übersicht 155 5.2.7.2 Ablauf des Verfahrens 156 5.2.7.3 Darstellung des Pseudocodes 159 5.2.8 Allokationsstrategie mit periodenweiser Generierung der Bid-Preise und Einplanungsflexibilität 163 5.2.8.1 Übersicht 163 5.2.8.2 Ablauf des Verfahrens 165 5.3 Referenzverfahren zur Analyse der Lösungsgüte und Leistungsfähigkeit der entwickelten Bid-Preis-Ansätze 167 5.3.1 Aufgabe der Referenzverfahren 167 5.3.2 First-Come-First-Served-(FCFS)-Logik 169 5.3.2.1 Übersicht 169 5.3.2.2 Ablauf des Verfahrens 170 5.3.3 Verfahren zur Bestimmung des Ex-Post-Optimums (EPO) 173 6 Numerische Untersuchungen 174 6.1 Beschreibung der Simulationsumgebung und -experimente 174 6.1.1 Architektur und Elemente der Simulationsumgebung 174 6.1.2 Struktur der Problemklassen der numerischen Experimente 177 6.1.2.1 Übersicht 177 6.1.2.2 Fixierte Eingangsgrößen 178 6.1.2.3 Variierende anfragenspezifische Eingangsgrößen 181 6.1.2.4 Systematische Variation der Eingangsgrößen für die Generierung der Problemklassen 186 6.1.3 Ablauf der numerischen Experimente 192 6.2 Analyse und Interpretation der numerischen Experimente 194 6.2.1 Bewertungskriterien 194 6.2.2 Aggregierte Ergebnisse 195 6.2.3 Sensitivitätsuntersuchungen 203 6.2.4 Bid-Preis-Entwicklungen im Zeitverlauf 211 7 Schlussbemerkungen 216 7.1 Zusammenfassung 216 7.2 Ausblick 218 Literaturverzeichnis 220 Anhang 234 A Das Flugzeugtriebwerk als Beispiel eines komplexen Investitionsguts 235 B Berechnungsvorschriften für die Ressourcenbedarfs- und -zugangskoeffizienten 240 C Randomized Linear Program for Regeneration with Order-Specific Part Remanufacturing (RLPR-OSPR) 242 D RLPR-OSPR-Bid-Preise 249 E Darstellung der Pseudocodes verschiedener Ansätze 252 E.1 Darstellung des Pseudocodes des BPR-Ansatzes 252 E.2 Darstellung des Pseudocodes des BPRF-Ansatzes 253 E.3 Darstellung des Pseudocodes des FCFS-Ansatzes 255 E.4 Darstellung des Pseudocodes des EPO-Ansatzes 257 F Allgemeine Berechnungsvorschrift zur Bestimmung der verfügbaren Ressourcen in Abhängigkeit verschiedener Auslastungsniveaus 260 G Mittlere prozentuale Aufteilung der in „Modus 2“ ausgeführten Aufträge auf die verschiedenen Profitabilitätsklassen 261 H Zusammenfassung der Ergebnisse der Sensitivitätsuntersuchungen 262 I Anfragenspezifische Parameter der Probleminstanzen 265 Felix Herde entwickelt eine Steuerung für die Annahme und Einplanung von unsicheren und heterogenen Aufträgen im Kontext der Regeneration komplexer Investitionsgüter. Diese ermöglicht es, die unflexiblen Kapazitäten des Regenerationsnetzwerks sowie die begrenzten Lagerbestände effizient zu nutzen. Dazu entwickelt der Autor mathematische Entscheidungsmodelle, mit denen sich einerseits die Bid-Preise der Kapazitäten sowie der Lagerteile bestimmen lassen. Andererseits dienen die Modelle in den Steuerungsalgorithmen der simultanen Annahme- und Einplanungsentscheidung. Der Optimierungsansatz demonstriert eine hohe Lösungsgüte und gewährleistet, die anspruchsvollen Kundenanforderungen zu erfüllen. Der Inhalt Kundenspezifische Regeneration komplexer Investitionsgüter Entscheidungsmodelle für die Annahme- und Einplanungsentscheidung über Regenerationsaufträge Bid-Preis-basierte Annahmesteuerungen mit Ausnutzung von Einplanungsflexibilität Die Zielgruppen Dozierende und Studierende der Betriebswirtschaftslehre und des Wirtschaftsingenieurwesens mit den Schwerpunkten Produktionswirtschaft und Operations Research Praktikerinnen und Praktiker aus den Bereichen Revenue Management und Kapazitätsmanagement Der Autor Felix Herde promovierte als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Dr. Stefan Helber am Institut für Produktionswirtschaft an der Leibniz Universität Hannover Front Matter ....Pages I-XXIV Einleitung (Felix Herde)....Pages 1-4 Kennzeichnung der kundenspezifischen Regeneration komplexer Investitionsgüter (Felix Herde)....Pages 5-14 Unterstützung bei der Entscheidung über die Annahme von Regenerationsaufträgen mithilfe des Revenue Managements (Felix Herde)....Pages 15-44 Entwicklung von Entscheidungsmodellen für die Annahme- und Einplanungsentscheidung über Regenerationsaufträge (Felix Herde)....Pages 45-100 Konzeption einer Methode für die Annahmesteuerung kundenspezifischer Regenerationsaufträge komplexer Investitionsgüter (Felix Herde)....Pages 101-150 Numerische Untersuchungen (Felix Herde)....Pages 151-192 Schlussbemerkungen (Felix Herde)....Pages 193-196 Back Matter ....Pages 197-269 Felix Herde entwickelt eine Steuerung fur die Annahme und Einplanung von unsicheren und heterogenen Auftragen im Kontext der Regeneration komplexer Investitionsguter. Dazu entwickelt der Autor mathematische Entscheidungsmodelle, mit denen sich einerseits die Bid-Preise der Kapazitaten sowie der Lagerteile bestimmen lassen.