Peitscheneffekt in der Lieferkette von Halbleitern

Das Supply Chain Management bei Infineon, ein sehr großer Hersteller von Halbleitern, wollte den Peitscheneffekt, auch Bullwhip-Effekt genannt, in ihrem Markt untersuchen, um Ausgaben zu senken und das Marktverhalten besser vorhersagen zu können. Sie haben AnyLogic-Software eingesetzt, um das Modell einer Lieferkette zu entwickeln - vom Rohmaterial bis zum Verkauf.


Problem:




DerSemiconductor Supply Chain Demand Fluctuation Peitscheneffekt bedeutet einen Trend von immer größer werdenden Schwankungen im Bestand als Reaktion auf eine veränderte Nachfrage, je weiter man in der Lieferkette eines Produktes zurückblickt. Die Nachfrage schwankt in der Lieferkette viel stärker an der Stelle der Halbleiterproduktion als an der Stelle des Endproduktes. Die Halbleiterindustrie reagiert sehr empfindlich auf äußere Probleme. Das Infineon Supply-Chain-Innovations Team wollte folgendes erforschen:

  • Wie sieht der Peitscheneffekt in ihrer Lieferkette aus und welche Ausmaße hat er?
  • Welche Verbindung besteht zwischen den Schwankungen der Marknachfrage und den Schwankungen in der Nachfrage ihrer Direktkunden?

Lösung:




Die Modellierer erstellten Agenten für alle wichtigen Akteure in der Lieferkette und gaben diesen Verhaltensweisen, die dem allseits bekannten "Bierspiel" nachempfunden sind. Güter gingen vom Rohstofflieferanten an den Halbleiterhersteller (Infineon), dann zu dem Lieferanten auf erster Ebene, zu OEM (Endhersteller) und dann auf den Markt. Die Informationen und die Bestellungen gingen zurück. Die Modellierer verwendeten das reale BIP und Halbleitermarktdaten als Eingangssignale. Schließlich erstellten sie eine vereinfachte interne Struktur von Infineon. Der Infineon-Agent bestand aus zwei Teilen:

  • Planung und Kontrolle - ein Teilgebiet, in dem Kapazitätsentscheidungen getroffen, Prognosen erstellt und Bestellungen getätigt wurden.
  • Basissystem - ein Teilgebiet mit Materialfluss, in dem Aufträge ausgeführt werden.

Die Agenten, Infineon und der Markt wurden alle miteinander über die Methode der diskret-ereignisorientierten Simulation verbunden und bildeten zusammen ein Hybridmodell mit einer überaus realistischen Struktur.


Alle Agenten außerhalb des Halbleiterherstellers (Infineon) wurden identisch modelliert:

  • Die Agenten erzeugten generisches Output (der Informationsfluss in der Lieferkette war verzögert)
  • Agenten hatten zwei Zustände, ängstlich und sorglos, bestimmt durch die Bestandsreichweite:
  1. Agenten, die ängstlich waren, bestellten zu viel (+ 20 % der Nachfrage)
  2. Agenten, die sorglos waren, bestellten zu wenig (-50 % der Nachfrage)

Ergebnis:




Die Modellierer reproduzierten die typischen Verhaltensweisen von Agenten in einer Lieferkette mit dem Peitscheneffekt.


Das Modell:

  • Das Modell war hilfreich für die Analyse besonderer Situationen, die sich auf dem Markt entwickeln, für die Analyse der Konsequenzen des Peitscheneffekts, sowie für die Analyse der stärker werdenden Nachfrage entlang der Lieferkette.
  • Das Modell wurde für interne Firmenschulungen verwendet, um den Peitscheneffekt zu veranschaulichen.
  • Das Modell wurde für den Einsatz in der Kommunikation mit Kunden geplant, um in Zusammenarbeit den Peitscheneffekt zu reduzieren.

Die AnyLogic- Software wurde vom Supply-Chain-Innovation-Team bei Infineon eingesetzt. Die Fachleute hatten vor diesem Projekt keine Erfahrung mit Simulationssoftware oder -programmierung. Alle erforderlichen Kenntnisse wurden über die verfügbaren AnyLogic-Tutorials vermittelt Sie haben sich für AnyLogic entschieden, wegen der Möglichkeit, die Ansätze der agentenbasierten und der diskret-ereignisorientierten Modellierung zu kombinieren. Das Infineon-Team hielt das, zusammen mit der Anwenderfreundlichkeit, für den größten Vorteil der Software.


Hans Ehm von Infineon stellte dieses Projekt anlässlich der AnyLogic-Konferenz 2012 vor. Sie können Sich diese Präsentation ansehen oder downloaden.



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