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DE102023106458A1 - Method, computer program and system for planning a material flow - Google Patents

Method, computer program and system for planning a material flow Download PDF

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DE102023106458A1
DE102023106458A1 DE102023106458.4A DE102023106458A DE102023106458A1 DE 102023106458 A1 DE102023106458 A1 DE 102023106458A1 DE 102023106458 A DE102023106458 A DE 102023106458A DE 102023106458 A1 DE102023106458 A1 DE 102023106458A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und ein Computerprogramm zum Planen eines Materialflusses. Dabei umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Bestimmen einer Mangelressource, Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt, und Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materiafluss.

Figure DE102023106458A1_0000
The present invention relates to a method, a system and a computer program for planning a material flow. The method comprises the following steps: determining a shortage resource, determining an identifier assigned to the shortage resource, searching a database using the identifier assigned to the shortage resource, determining a replacement resource from the database using the identifier assigned to the shortage resource, wherein the determined replacement resource replaces the shortage resource, and using the determined replacement resource in the material flow.
Figure DE102023106458A1_0000

Description

1. Technisches Gebiet1. Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein System zum Planen eines Materialflusses. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein computerimplementiertes Verfahren zum Planen eines Materialflusses, wobei das computerimplementierte Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer Mangelressource, Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt, und Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materiafluss. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm zum Planen eines Materialflusses entsprechend des vorgenannten Verfahrens. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Planen eines Materialflusses entsprechend des vorgenannten Verfahrens.The present invention relates to a method, a computer program and a system for planning a material flow. In particular, the present invention relates to a computer-implemented method for planning a material flow, the computer-implemented method comprising the following steps: determining a shortage resource, determining an identifier assigned to the shortage resource, searching a database using the identifier assigned to the shortage resource, determining a replacement resource from the database using the identifier assigned to the shortage resource, the determined replacement resource replacing the shortage resource, and using the determined replacement resource in the material flow. Furthermore, the present invention relates to a computer program for planning a material flow according to the aforementioned method. Furthermore, the present invention relates to a system for planning a material flow according to the aforementioned method.

2. Stand der Technik2. State of the art

Supply-Chain-Management, SCM, ist in Unternehmen ein Begriff für innerbetrieblich und entlang der Lieferkette auch zwischenbetrieblich die auf ein Gesamtsystem ausgerichtete strategische Koordinierung zwischen traditionellen Geschäftsfunktionen und taktischen Entscheidungen zwischen diesen Geschäftsfunktionen mit dem Ziel der Verbesserung der langfristigen Leistungsfähigkeit der einzelnen Unternehmen und der Lieferkette als Ganzes.Supply chain management, SCM, is a term used in companies to describe the strategic coordination between traditional business functions and tactical decisions between these business functions, both within and between companies along the supply chain, with the aim of improving the long-term performance of individual companies and the supply chain as a whole.

Durch die Tendenz zur Konzentration auf Kernkompetenzen (u. a. durch Outsourcing) und zur Verringerung der Fertigungstiefe entwickeln sich zunehmend arbeitsteilige Lieferketten. Wettbewerb in globalen Märkten, kurze Produkteinführungszeiten, kurze Produktlebenszyklen und hohe Kundenerwartungen haben Lieferketten ins Zentrum von Entscheidungen gerückt.The trend towards concentration on core competencies (e.g. through outsourcing) and the reduction of vertical integration is leading to the development of supply chains based on the division of labor. Competition in global markets, short product launch times, short product life cycles and high customer expectations have put supply chains at the center of decisions.

Daher konkurrieren auf den jeweiligen Zielmärkten nicht mehr vertikal integrierte Einzelhersteller, sondern stattdessen komplex strukturierte Lieferketten, die sich aus verbundenen, aber unabhängigen Unternehmen zusammensetzen. Wettbewerbsvorteile erlangen solche dezentral organisierten Systeme durch eine marktadäquate Konfiguration ihrer Struktur sowie durch Koordination und Integration der autonom gesteuerten Aktivitäten in der Lieferkette.As a result, vertically integrated individual manufacturers no longer compete in the respective target markets, but instead complexly structured supply chains made up of connected but independent companies. Such decentrally organized systems gain competitive advantages through a market-appropriate configuration of their structure and through coordination and integration of the autonomously controlled activities in the supply chain.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere gerichtet auf die Planung eines Materialflusses im Kontext von Lieferketten und SCM Systemen. Zur Illustration, nicht jedoch als Beschränkung, wird im Folgenden ein Szenario einer Lieferkette in der Automobilindustrie dargestellt. Ähnliche Anwendungsfälle sind jedoch von der vorliegenden Offenbarung explizit umfasst. Ähnliche Anwendungsfälle können in etwa eine Lieferkette im Kontext von einzelnen Komponenten eines Automobils sein. Ferner können solch ähnliche Anwendungsfälle andere Industriegüter betreffen, beispielsweise Flugzeuge, Schiffe, Motorräder oder Ähnliches.The present invention is particularly directed to the planning of a material flow in the context of supply chains and SCM systems. For illustration, but not as a limitation, a scenario of a supply chain in the automotive industry is presented below. However, similar use cases are explicitly covered by the present disclosure. Similar use cases can be, for example, a supply chain in the context of individual components of an automobile. Furthermore, such similar use cases can relate to other industrial goods, for example aircraft, ships, motorcycles or the like.

Aufgrund von Ressourcen, die nicht ausreichend zur Verfügung stehen, im Folgenden als Mangelressourcen bezeichnet, beispielsweise Halbleiter, wurden in der jüngeren Vergangenheit der Automobilindustrie in etwa jährlich rund 20% weniger Automobile gebaut. Dies entspricht alleine in der deutschen Automobilindustrie einem Verlust von rund 2,5 Mio. Fahrzeugen pro Jahr. Folglich können die Fertigungsstätten der Automobilhersteller und der Zulieferer auf allen Ebenen der Lieferkette bzw. des Materialflusses nicht vollständig ausgelastet werden.Due to insufficient resources, hereinafter referred to as scarce resources, such as semiconductors, the automotive industry has recently built around 20% fewer cars per year. In the German automotive industry alone, this corresponds to a loss of around 2.5 million vehicles per year. As a result, the production facilities of the automobile manufacturers and suppliers cannot be fully utilized at all levels of the supply chain or material flow.

Um die Fertigungsstätten der Automobilhersteller und der Zulieferer voll auslasten zu können, reagieren die Automobilhersteller und der Zulieferer mit übermäßigen Beschaffungskampagnen. Eben solche lösen aber das Problem der mangelnden Auslastung der Fertigungsstätten nicht, sondern verschieben die Mangelressource lediglich innerhalb des Materialflusses bzw. der Lieferkette.In order to be able to fully utilize the production facilities of automobile manufacturers and suppliers, the automobile manufacturers and suppliers react with excessive procurement campaigns. However, these do not solve the problem of the insufficient utilization of the production facilities, but merely shift the scarce resource within the material flow or the supply chain.

Das zuvor beschriebene Problem der Verlagerung der Mangelressourcen innerhalb des Materialflusses bzw. der Lieferkette tritt aber nicht nur in vertikaler Ebene auf, also zwischen Original Equipment Manufacturern, OEMs, und Zulieferern unterschiedlicher Hierarchieebenen, im folgenden Tiers genannt. Dem entgegen tritt das zuvor beschriebene Problem ebenfalls auf horizontaler Ebene auf, also zwischen Zulieferern desselben Tiers, beispielsweise in Tier 1, Tier 2, ..., Tier n. The problem described above of shifting the scarce resources within the material flow or supply chain does not only occur on a vertical level, i.e. between original equipment manufacturers, OEMs, and suppliers at different hierarchical levels, hereinafter referred to as tiers. In contrast, the problem described above also occurs on a horizontal level, i.e. between suppliers at the same tier, for example in tier 1, tier 2, ..., tier n.

US 2020/006 5759 A1 offenbart eine Plattform zur Verwaltung von Engineering-, Fertigungs-, Versorgungsketten- und Logistikoperationen, die Faktoren der Produktentwicklung, Produktion, Versorgungsketten und logistischen Operationen effizient und effektiv konfigurieren und diese Faktoren, Versorgungsketten und Logistik dynamisch steuern kann, um die Leistung zu optimieren. Die Plattform bietet auch die Möglichkeit, Daten in Bezug auf Produktionsfaktoren, Logistik und Lieferkette selektiv und sicher anzuzeigen, um eine Echtzeitüberwachung zur Unterstützung des Verkaufs, des Finanzmanagements oder des Post-Sales-Prozesses zu ermöglichen. US 2020/006 5759 A1 discloses a platform for managing engineering, manufacturing, supply chain and logistics operations that can efficiently and effectively configure factors of product development, production, supply chains and logistics operations and dynamically control these factors, supply chains and logistics to optimize performance. The platform also provides the ability to selectively and securely display data related to production factors, logistics and supply chain to enable real-time monitoring to support sales, financial management or the post-sales process.

US 2018/008 9604 A1 offenbart System-, Verfahrens- und Computerprogrammproduktausführungen zur Durchführung einer Echtzeit-Lieferkettenreaktionsplanung. Beschriebene Ausführungsformen arbeiten, indem sie von einem Client-Gerät eine Anforderung empfangen, die eine Menge eines Produkts spezifiziert, das innerhalb einer Frist angefordert wird. Dann wird eine Liste von Zwangsvarianten, die mit dem Produkt verbunden sind, aus einer Tabelle von Zwangsvarianten identifiziert. Jede Bedingungsvariante in der Liste ist mit einer Nettoverfügbarkeitstabelle verbunden, die in einer In-Memory-Datenbank mit Spaltenspeicher gespeichert ist. Auf der Grundlage der Tabelle mit den Beschränkungsvarianten wird für jede Beschränkungsvariante in der Liste die erforderliche Kapazität ermittelt, um die Anfrage zu erfüllen. Um festzustellen, ob die erforderliche Kapazität für jede Beschränkungsvariante erfüllt ist, wird die Anfrage innerhalb eines aktuellen Lieferkettenplans simuliert, indem eine verfügbare Kapazität für jede Beschränkungsvariante unter Verwendung einer oder mehrerer Spalten der zugehörigen Nettoverfügbarkeitstabelle aggregiert wird. Auf der Grundlage der simulierten Anfrage wird ein Ergebnis an das Kundengerät gesendet. US 2018/008 9604 A1 discloses system, method, and computer program product embodiments for performing real-time supply chain response planning. Described embodiments operate by receiving a request from a client device specifying a quantity of a product requested within a deadline. Then, a list of constraint variants associated with the product is identified from a table of constraint variants. Each constraint variant in the list is associated with a net availability table stored in an in-memory database with column storage. Based on the constraint variant table, for each constraint variant in the list, the required capacity to satisfy the request is determined. To determine if the required capacity is satisfied for each constraint variant, the request is simulated within a current supply chain plan by aggregating an available capacity for each constraint variant using one or more columns of the associated net availability table. Based on the simulated request, a result is sent to the client device.

US 2011/032 0805 A1 offenbart Implementierungen von Verfahren zur gemeinsamen Nutzung von Daten in einer Lieferkette, wobei die Daten einem Gegenstand entsprechen, dem ein Etikett zugeordnet ist, umfassen das Erzeugen von Daten, die dem Gegenstand entsprechen, das Erzeugen einer Datenreferenz, das Verschlüsseln der Daten unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels, um verschlüsselte Daten bereitzustellen, das Übertragen der verschlüsselten Daten über ein Netzwerk zur Speicherung in einer Datenbank auf der Grundlage der Datenreferenz, das Schreiben der Datenreferenz und des Verschlüsselungsschlüssels auf das Etikett und das Übertragen des Gegenstands an einen Nachfolger in der Lieferkette. Zu den Implementierungen gehören das Abrufen von elektronisch auf dem Etikett gespeicherten Informationen, wobei die Informationen eine Datenreferenz und einen Verschlüsselungsschlüssel umfassen, das Übertragen einer Datenanforderung über ein Netzwerk zum Abrufen verschlüsselter Daten aus einer Datenbank, wobei die Datenanforderung die Datenreferenz umfasst, das Empfangen der verschlüsselten Daten aus der Datenbank und das Entschlüsseln der verschlüsselten Daten unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels, um entschlüsselte Daten bereitzustellen. US 2011/032 0805 A1 discloses implementations of methods for sharing data in a supply chain, where the data corresponds to an item associated with a tag, include generating data corresponding to the item, generating a data reference, encrypting the data using an encryption key to provide encrypted data, transmitting the encrypted data over a network for storage in a database based on the data reference, writing the data reference and encryption key to the tag, and transmitting the item to a successor in the supply chain. Implementations include retrieving information stored electronically on the tag, where the information includes a data reference and an encryption key, transmitting a data request over a network to retrieve encrypted data from a database, where the data request includes the data reference, receiving the encrypted data from the database, and decrypting the encrypted data using the encryption key to provide decrypted data.

US 2006/015 5593 A1 offenbart Verfahren, Systeme und computerimplementierte Architekturen zur Durchführung einer Lieferkettenplanung. In einer Implementierung wird ein System bereitgestellt, das eine Datenbank umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie Stammdaten speichert, die Elemente der Versorgungskette beschreiben, einen Modellgenerator, der mit der Datenbank gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er ein stammdatenbasiertes Kernmodell ableitet, das ein Problem der Versorgungskettenplanung darstellt, und einen Löser, der so konfiguriert ist, dass er das Kernmodell in ein mathematisches Modell übersetzt und eine Lösung für das mathematische Modell bestimmt. Darüber hinaus kann das System einen Vorprozessor umfassen, der so konfiguriert ist, dass er das Kernmodell vorverarbeitet, indem er das Kernmodell einem Satz von Regeln unterwirft, um ein vorverarbeitetes Kernmodell abzuleiten, wobei der Löser das mathematische Modell aus dem vorverarbeiteten Kernmodell erstellt. Durch Anwendung eines Satzes von Vorverarbeitungsregeln auf das Kernmodell, in dem die Geschäftslogik des Lieferkettenplanungsproblems noch vorhanden ist, kann der Lösungsprozess des Planungsproblems verbessert und die Leistung des Lösers erhöht werden. Außerdem können dem Kunden aussagekräftige Ergebnisse aus der Vorverarbeitung mitgeteilt werden. US 2006/015 5593 A1 discloses methods, systems, and computer-implemented architectures for performing supply chain planning. In one implementation, a system is provided that includes a database configured to store master data describing elements of the supply chain, a model generator coupled to the database and configured to derive a master data-based core model representing a supply chain planning problem, and a solver configured to translate the core model into a mathematical model and determine a solution to the mathematical model. In addition, the system may include a preprocessor configured to preprocess the core model by subjecting the core model to a set of rules to derive a preprocessed core model, the solver creating the mathematical model from the preprocessed core model. By applying a set of preprocessing rules to the core model in which the business logic of the supply chain planning problem is still present, the solution process of the planning problem may be improved and the performance of the solver may be increased. In addition, meaningful results from pre-processing can be communicated to the customer.

Catena-X ist ein kollaboratives, offenes Datenökosystem für die Automobilindustrie. Es vernetzt globale Akteure zu durchgängigen Wertschöpfungsketten. Das Ziel ist ein standardisierter, globaler Datenaustausch. Wer Daten zur Verfügung stellt, behält die Kontrolle und entscheidet individuell, wer am Datenaustausch wie, wann, wo und unter welchen Bedingungen beteiligt wird.Catena-X is a collaborative, open data ecosystem for the automotive industry. It connects global players to form end-to-end value chains. The goal is standardized, global data exchange. Whoever provides data retains control and decides individually who will be involved in the data exchange, how, when, where and under what conditions.

Alle der zuvor aufgeführten Offenbarungen haben jedoch den Nachteil, dass aufgrund der hohen Anzahl von Ressourcen, die für ein komplexes Produkt notwendig sind, ein Bestimmen einer Ersatzressource eine computertechnisch aufwändige Operation ist. Daher ist ein zeitnahes Bestimmen einer Ersatzressource für eine bestimmte Mangelressource computertechnisch nicht möglich.However, all of the above-mentioned disclosures have the disadvantage that, due to the high number of resources required for a complex product, determining a replacement resource is a computationally complex operation. Therefore, determining a replacement resource for a specific shortage resource in a timely manner is not computer-technically possible.

Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu adressieren und/oder verbessern.Therefore, the object of the present invention is to at least partially address and/or improve the disadvantages of the prior art.

3. Zusammenfassung der Erfindung3. Summary of the invention

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The problem underlying the invention is solved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

In einer ersten Ausführungsform wird ein Verfahren zum Planen eines Materialflusses bereitgestellt. Dabei weist das computerimplementierte Verfahren die folgenden Schritte auf: Bestimmen einer Mangelressource, Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt, und Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materialfluss.In a first embodiment, a method for planning a material flow is provided. The computer-implemented method comprises the following steps: determining a shortage resource, determining an identifier assigned to the shortage resource, searching a database using the identifier assigned to the shortage resource, determining a replacement resource from the database using the the identifier assigned to the shortage resource, wherein the determined substitute resource replaces the shortage resource, and using the determined substitute resource in the material flow.

Gemäß dieser ersten Ausführungsform wird die Mangelressource durch die Ersatzressource anhand des Identifizierers ersetzt. Das Ersetzen der Mangelressource durch die Ersatzressource durch einen Identifizier stellt dabei ein performantes Datenformat bereit auf dessen Grundlage eine Datenbank die Ersatzressource für die Mangelressource performant bestimmen kann.According to this first embodiment, the shortage resource is replaced by the replacement resource based on the identifier. Replacing the shortage resource with the replacement resource using an identifier provides a high-performance data format on the basis of which a database can efficiently determine the replacement resource for the shortage resource.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Datenbank eine Mehrzahl von Datenbanken auf, wobei die Mehrzahl der Datenbanken auf unterschiedlichen Computern unterhalten wird.In a preferred embodiment, the database comprises a plurality of databases, wherein the plurality of databases are maintained on different computers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Durchsuchen der Datenbank das Durchsuchen der Mehrzahl von Datenbanken auf unterschiedlichen Computern auf.In another preferred embodiment, searching the database comprises searching the plurality of databases on different computers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mehrzahl von Datenbanken auf unterschiedlichen Computern jeweils einem unterschiedlichen Tier in einer Hierarchie der Computer zugewiesen.In a further preferred embodiment, the plurality of databases on different computers are each assigned to a different tier in a hierarchy of computers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jedes Tier eine Mehrzahl von Datenbanken auf. Dabei entspricht jedes Tier einem Tier des geplanten Materialflusses.In a further preferred embodiment, each tier has a plurality of databases. Each tier corresponds to an tier of the planned material flow.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jede der Datenbanken eines gleichen Tiers einem unterschiedlichen Computer eines Herstellers der Mangelressource zugewiesen.In a further preferred embodiment, each of the databases of a same animal is assigned to a different computer of a manufacturer of the shortage resource.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank ein Ersetzen der Mangelressource innerhalb eines Tiers von einem anderen Hersteller desselben Tiers auf.In a further preferred embodiment, determining a replacement resource from the database comprises replacing the shortage resource within an animal from another producer of the same animal.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Identifizierer konstruiert aus einem Industriecode und einem Materialherstellercode. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Identifizierer ein Supply Chain Transparency, SCT, - Identifizierer sein, im Folgenden SCT-ID genannt.In a further preferred embodiment, the identifier is constructed from an industry code and a material manufacturer code. In a further preferred embodiment, the identifier can be a Supply Chain Transparency, SCT, identifier, hereinafter referred to as SCT-ID.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Bestimmen einer Mangelressource die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen einer notwendigen Stückzahl der Mangelressource, Bestimmen einer bevorrateten Stückzahl der Mangelressource aus einem Bestand der Mangelressource, und Bestimmen, dass die bevorratete Stückzahl der Mangelressource aus dem Bestand der Mangelressource geringer ist als die notwendige Stückzahl der Mangelressource.In a further preferred embodiment, determining a shortage resource comprises the following steps: determining a necessary number of the shortage resource, determining a stocked number of the shortage resource from an inventory of the shortage resource, and determining that the stocked number of the shortage resource from the inventory of the shortage resource is less than the necessary number of the shortage resource.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Ersatzressource gleichwertig zu der Mangelressource ist.In a further preferred embodiment, the replacement resource is equivalent to the shortage resource.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Computerprogramm bereitgestellt. Dabei weist das Computerprogramm Instruktionen auf, die wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen ein Verfahren gemäß einer der vorherigen Ausführungsformen auszuführen.In a further embodiment, a computer program is provided. The computer program has instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out a method according to one of the previous embodiments.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein System zum Planen eines Materialflusses bereitgestellt. Das System weist auf: Mittel zum Bestimmen einer Mangelressource, Mittel zum Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Mittel zum Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, Mittel zum Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt, und Mittel zum Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materiafluss.In another embodiment, a system for scheduling a material flow is provided. The system comprises: means for determining a shortage resource, means for determining an identifier assigned to the shortage resource, means for searching a database based on the identifier assigned to the shortage resource, means for determining a replacement resource from the database based on the identifier assigned to the shortage resource, the determined replacement resource replacing the shortage resource, and means for using the determined replacement resource in the material flow.

4. Figurenübersicht4. Figure overview

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: ein Verfahren zum Planen eines Materialflusses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2: ein System zum Planen eines Materialflusses gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 3: eine Architektur zum Aufbau einer Datenbank mit einem Identifizierer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the following figures. They show:
  • 1 : a method for planning a material flow according to an embodiment of the present invention;
  • 2 : a system for planning a material flow according to another embodiment of the present invention; and
  • 3 : an architecture for constructing a database with an identifier according to another embodiment of the present invention.

5. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung5. Preferred embodiments of the invention

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen für das Planen eines Materialflusses dargestellt.Preferred embodiments for planning a material flow are presented below.

1 zeigt einen exemplarischen Ablauf eines Verfahrens zum Planen eines Materialflusses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren beginnt bei Schritt 1 in dem ein OEM, hier OEM A, einen Engpass bezogen auf ein gewisses Bauteil definiert. Das gewisse Bauteil ist in dieser Ausführungsform die Mangelressource. Der definierte Engpass wird in einer Datenbank gespeichert. In Schritt 2 definiert ein Tier 1 Hersteller, hier Tier 1 A genannt, die Mangelressource genauer. Die auf diese Weise genauer bestimmte Mangelressource wird in der Datenbank gespeichert. In Schritt 3 benennt ein Tier 2 Hersteller, hier ein Halbleiterhersteller, baugleiche Mangelressourcen, die der Halbleiterhersteller an einen Tier 1 Hersteller, hier Tier 1 B geliefert hat. Auch Schritt 3 wird basierend auf der Datenbank ausgeführt. In Schritt 4 bestätigt der Tier 1 Hersteller Tier 1 B, dass er die Mangelressource in Bauteile eingebaut hat. Weiterhin prüft der Tier 1 Hersteller Tier 1 B welcher andere OEM das Bauteil mit der Mangelressource von Tier 1 Hersteller Tier 1 B erhalten hat. Auch Schritt 4 wird basierend auf der Datenbank ausgeführt. In Schritt 5 prüft OEM B die Verfügbarkeit des Bauteils mit der Mangelressource. Auch dieser Schritt wird basierend auf der Datenbank ausgeführt. Außerdem kann in Schritt 5 der OEM B eine Mangelressource definieren, die er im Austausch erhält. Das Definieren kann in der Datenbank und der darauf aufbauenden Software automatisch im Hintergrund geprüft werden. Außerdem kann geprüft werden, ob die Mangelressource, die OEM B im Austausch erhält durch einen weiteren OEM, beispielsweise OEM A, verwendet wird und zum Austausch zur Verfügung steht. Wie zuvor beschrieben, wird aufbauend auf der Datenbank geprüft, ob die Mangelressourcen von OEM A gegen die von OEM B in gleicher Menge und im gleichen Zeitraum austauschbar sind. In Schritt 6 wird ein Agreement zwischen OEM A und OEM B über den Tausch geschlossen. 1 shows an exemplary sequence of a method for planning a material flow according to an embodiment of the present invention. The method begins at step 1 in which an OEM, here OEM A, defines a bottleneck related to a certain component. The certain component in this embodiment is the shortage source. The defined bottleneck is saved in a database. In step 2, a Tier 1 manufacturer, here called Tier 1 A, defines the shortage resource more precisely. The shortage resource determined in this way is saved in the database. In step 3, a Tier 2 manufacturer, here a semiconductor manufacturer, names identical shortage resources that the semiconductor manufacturer has supplied to a Tier 1 manufacturer, here Tier 1 B. Step 3 is also carried out based on the database. In step 4, the Tier 1 manufacturer confirms to Tier 1 B that it has incorporated the shortage resource into components. The Tier 1 manufacturer Tier 1 B also checks which other OEM received the component with the shortage resource from Tier 1 manufacturer Tier 1 B. Step 4 is also carried out based on the database. In step 5, OEM B checks the availability of the component with the shortage resource. This step is also carried out based on the database. In step 5, OEM B can also define a shortage resource that it will receive in exchange. The definition can be checked automatically in the background in the database and the software based on it. It can also be checked whether the shortage resource that OEM B receives in exchange is being used by another OEM, for example OEM A, and is available for exchange. As previously described, the database is used to check whether the shortage resources from OEM A can be exchanged for those from OEM B in the same quantity and over the same period of time. In step 6, an agreement is concluded between OEM A and OEM B regarding the exchange.

2 zeigt ein exemplarisches System zum Planen eines Materialflusses gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System baut auf einer individuell programmierten Software, die in Teilen von künstlicher Intelligenz, KI, unterstützt ist, auf (im Weiteren SCT-Software genannt). Im Kern stehen eine Datenbank (hier: SCT-Datenbank auf SQL Basis) und die computertechnisch-unterstützte Vergabe der Identifier der Mangelressource (hier: SCT-ID). Die SCT-Software und die SCT-Datenbank verfügen über Schnittstellen über die Daten in Verbindung zur Mangelressource mit verschiedenen OEMs und Tier 1-n Herstellern ausgetauscht werden können. Die Schnittstellen sind ausgebildet als Homepage und/oder spezifische Software Module (hier: SCT-APPs). Die Datenbank und die Schnittstellen unterliegen dabei einer Zugriffsrechtekontrolle. Die Zugriffsrechtekontrolle kann ein Virtual Private Network, VPN, Zugriff erlauben und/oder einen Zugriff per Universal Serial Bus, USB, Stick. Die einzelnen Datensätze können in einer ersten Ausbaustufe über den sichern Zugang der Homepage manuell durch einzelne Mitarbeiter der OEM, Tier 1-n Hersteller und Halbleiterhersteller eingegeben werden. In einer späteren Ausbaustufe erfolgt der Datenaustausch digital, d.h. automatisch, bei einer Engpass-/ Mangel-Situation, aus den Enterprise Resource Planing, ERP, IT Systemen (häufig SAP oder Oracle) des jeweiligen betroffenen und im Netzwerk angeschlossenen Unternehmens. 2 shows an exemplary system for planning a material flow according to the present invention. The system is based on individually programmed software, which is partially supported by artificial intelligence, AI (hereinafter referred to as SCT software). At the core is a database (here: SCT database based on SQL) and the computer-assisted allocation of the identifier of the shortage resource (here: SCT ID). The SCT software and the SCT database have interfaces via which data relating to the shortage resource can be exchanged with various OEMs and Tier 1-n manufacturers. The interfaces are designed as a homepage and/or specific software modules (here: SCT APPs). The database and the interfaces are subject to access rights control. The access rights control can allow a virtual private network, VPN, access and/or access via universal serial bus, USB, stick. In a first expansion stage, the individual data records can be entered manually by individual employees of the OEM, Tier 1-n manufacturer and semiconductor manufacturer via the secure access to the homepage. In a later expansion stage, the data exchange takes place digitally, i.e. automatically, in the event of a bottleneck/shortage situation, from the Enterprise Resource Planning, ERP, IT systems (often SAP or Oracle) of the respective company affected and connected to the network.

3 zeigt eine exemplarische Architektur zum Aufbau einer Datenbank mit einem Identifizierer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei kann der Identifizierer ein Supply Chain Transparency, SCT, -ID, sein. In Schritt 1 kann ein OEM eine Mangelressource bestimmen. In Schritt 2 kann ein der Mangelressource zugewiesener Identifizierer bestimmt werden. Dabei kann der bestimmte Identifizierer die besagte SCT-ID sein. In Schritt 3 kann eine Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen SCT-ID durchsucht werden. Dabei kann die Datenbank eine SCT-Datenbank sein. In Schritt 4 kann eine Ersatzressource, unter Verwendung der SCT-Datenbank, anhand der Mangelressource zugewiesenen SCT-ID bestimmt werden. Dabei kann die auf diese Weise bestimmte Ressource die Mangelressource ersetzen, im folgenden Ersatzressource genannt. In Schritt 5 kann die zuvor bestimmte Ersatzressource in einem Materialfluss verwendet werden. In Schritt 6 kann jeder der zuvor genannten Schritte 1 bis 5 in einer weiteren Datenbank nachgehalten werden. Dabei kann die weitere Datenbank die SCT-Datenbank oder eine weitere Datenbank sein. 3 shows an exemplary architecture for setting up a database with an identifier according to another embodiment of the present invention. The identifier can be a Supply Chain Transparency, SCT, ID. In step 1, an OEM can determine a shortage resource. In step 2, an identifier assigned to the shortage resource can be determined. The determined identifier can be the said SCT ID. In step 3, a database can be searched using the SCT ID assigned to the shortage resource. The database can be an SCT database. In step 4, a replacement resource can be determined using the SCT database using the SCT ID assigned to the shortage resource. The resource determined in this way can replace the shortage resource, hereinafter referred to as replacement resource. In step 5, the previously determined replacement resource can be used in a material flow. In step 6, each of the aforementioned steps 1 to 5 can be tracked in another database. The additional database can be the SCT database or another database.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele können als eine erste Phase gesehen werden, wobei ein Gesamtprozess drei Phasen aufweist. Daher werden im Folgenden Phasen zwei und drei detaillierter dargestellt:

  • Phase 2: Ein künstliches Intelligenz, KI, -Tool kann einem Entwickler helfen im Supply Chain Transparency, SCT, -Baukasten das richtige Bauteil (beispielswiese einen Halbleiter) herauszufinden. Die SCT-ID der Mangelressource kann zusammen mit KI-Software in einem zweiten Schritt gemeinsam mit den Tier-1-Herstellern und dem Hersteller der Mangelressource Schritt für Schritt zu einem SCT-Standardbaukasten aufgebaut werden. Dieser SCT-Standardbaukasten dient den Entwicklern im Rahmen eines KI unterstützten SCT-Auswahl-Tools (in Abhängigkeit von bestimmten Parametern, beispielsweise: Industrie, Temperatur des Einsatzbereichs, Funktion des Halbleiters) die richtige Mangelressource (zum Beispiel ein Standard-Halbleiter) für ein Lastenheft des OEMs bzw. für das Angebot des Tier-1-Herstellers auszuwählen und somit die Vielfalt der genutzten Mangelressourcen zu reduzieren. Ziel ist es von Produktentwicklungs-Generation zu Produktentwicklungs-Generation anwendungsspezifische integrierte Schaltung, ASIC, bzw. Design-In Chips zu reduzieren. Dadurch werden mehr standardisierte Mangelressourcen (zum Beispiel besagte Standard-Halbleiter) eingesetzt und somit die Resilienz der Supply Chain erhöht.
The embodiments and examples described above can be seen as a first phase, with an overall process having three phases. Therefore, phases two and three are presented in more detail below:
  • Phase 2: An artificial intelligence (AI) tool can help a developer to find the right component (for example a semiconductor) in the supply chain transparency (SCT) kit. The SCT ID of the shortage resource can be built up step by step in a second step together with AI software together with the Tier 1 manufacturers and the manufacturer of the shortage resource to form an SCT standard kit. This SCT standard kit is used by developers to select the right shortage resource (for example a standard semiconductor) for an OEM's specification or for the Tier 1 manufacturer's offer as part of an AI-supported SCT selection tool (depending on certain parameters, for example: industry, temperature of the area of application, function of the semiconductor) and thus reduce the variety of shortage resources used. The aim is to reduce application-specific integrated circuits, ASICs, or design-in chips from one product development generation to the next. This will result in more standardized shortage resources. (for example, the aforementioned standard semiconductors) and thus increases the resilience of the supply chain.

Die SCT-Datenbank dient den Halbleiterherstellern ihre Standard-Halbleiter durch die SCT-ID zu klassifizieren und transparent den Abnehmern anzubieten. Dabei dient das SCT-Auswahl-Tool dazu für einen spezifischen Anwendungszweck des Abnehmers KI-gestützt eine Standard-Mangelressource (beispielsweise besagten Standard-Halbleiter) auszuwählen. Im Idealfall bieten mehrere Hersteller eine austauschbare Mangelressource (den Halbleiter) an und so wird die oft in der Automobilindustrie vor Corona angewendete „Single-Sourcing“ Strategie zu einer „Dual-Sourcing“ oder „Multi-Sourcing“ Strategie. Die Abhängigkeiten von einzelnen individuell hergestellten Mangelressourcen (den Halbleitern) reduzieren sich im Markt. Dadurch wird der Markt Schritt für Schritt transparenter.The SCT database allows semiconductor manufacturers to classify their standard semiconductors using the SCT ID and to offer them transparently to customers. The SCT selection tool is used to select a standard shortage resource (for example the standard semiconductor in question) for a specific application of the customer using AI. Ideally, several manufacturers offer an interchangeable shortage resource (the semiconductor) and so the "single sourcing" strategy often used in the automotive industry before Corona becomes a "dual sourcing" or "multi-sourcing" strategy. The dependencies on individual, individually manufactured shortage resources (the semiconductors) are reduced in the market. This makes the market more transparent step by step.

Phase 3: Angebot von SCT-Software Modulen. Jeder Nutzer der Phasen 1 und 2 gibt im Rahmen einer Transaktion Informationen zu seiner Lieferkette preis, die Datenschutz-Grundverordnung, DSGVO konform in der SCT-Datenbank strukturiert abgelegt wird. Zum Beispiel:

  • Phase 1: Wertschöpfungskette der Bauteile, vom OEM über Hersteller bis zu dessen Zulieferer, teilweise mit Mengenangaben je Woche.
  • Phase 2: Die SCT-ID verknüpft die einzelnen Zuliefer-Bauteile miteinander.
Phase 3: Offering SCT software modules. Each user in phases 1 and 2 provides information about their supply chain as part of a transaction, which is stored in the SCT database in a structured manner in accordance with the General Data Protection Regulation (GDPR). For example:
  • Phase 1: Value chain of the components, from the OEM through the manufacturer to its supplier, partly with quantities per week.
  • Phase 2: The SCT-ID links the individual supplier components with each other.

Alle diese Informationen liegen als Daten zentral DSGVO konform in der SCT-Datenbank zur Verfügung. SCT entwickelt parallel zu den Phase 1 bis 2 Software Module, die aufeinander aufbauen und miteinander verknüpft sind. Alle Module dienen dem Ziel die Supply Chain transparenter und resilienter zu machen. Dabei berücksichtigt die SCT-Datenbank von Anfang an die Grundlage für folgende Software Module bieten zu können, zum Beispiel:

  • • SCT - SM (Short-Management) Modul
  • • SCT - DC (Demand / Capacity Management) Modul
  • • SCT - VCT (Value Chain Transparency) Modul
  • • SCT - DP (Demand Prognose) Modul
  • • SCT - SERP (Simulation-Enterprise-Resource-Planning) Modul
  • • SCT - OCC (Operations Control Center).
All of this information is available as data centrally in the SCT database in accordance with GDPR. In parallel to phases 1 to 2, SCT is developing software modules that build on one another and are linked to one another. All modules serve the goal of making the supply chain more transparent and resilient. The SCT database takes into account the basis for the following software modules right from the start, for example:
  • • SCT - SM (Short Management) module
  • • SCT - DC (Demand / Capacity Management) module
  • • SCT - VCT (Value Chain Transparency) module
  • • SCT - DP (Demand Forecast) Module
  • • SCT - SERP (Simulation-Enterprise-Resource-Planning) module
  • • SCT - OCC (Operations Control Center).

Der Vorteil der SCT-Software ist dabei, dass sie die Daten der SCT-Datenbank mit den künftig zu erwartenden Applikationen kombinieren kann. Der Nutzer der SCT Phasen eins bis drei erhält daher eine technisch umfassende und zu gleich durchgängige Unterstützung seine Supply Chain resilienter zu machen.The advantage of the SCT software is that it can combine the data from the SCT database with the applications expected in the future. The user of SCT phases one to three therefore receives technically comprehensive and at the same time consistent support to make their supply chain more resilient.

Die obige Beschreibung stellt lediglich bevorzugte Implementierungen der vorliegenden Erfindung dar. Die Beschreibung ist nicht dazu gedacht, eine oder mehrere Implementierungen der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Jede Modifikation, jeder gleichwertige Ersatz, Verbesserung usw., die ohne Abweichung vom Geist und von den Grundsätzen einer oder mehrerer Implementierungen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, fällt unter den Schutzbereich einer oder mehrerer Implementierungen der vorliegenden Erfindung.The above description merely represents preferred implementations of the present invention. The description is not intended to limit one or more implementations of the present invention. Any modification, equivalent substitution, improvement, etc., made without departing from the spirit and principles of one or more implementations of the present invention will be within the scope of one or more implementations of the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (13)

Ein computerimplementiertes Verfahren zum Planen eines Materialflusses, wobei das computerimplementierte Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Bestimmen einer Mangelressource; - Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers; - Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers; - Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt; und - Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materiafluss.A computer-implemented method for scheduling a material flow, the computer-implemented method comprising the steps of: - determining a shortage resource; - determining an identifier assigned to the shortage resource; - searching a database based on the identifier assigned to the shortage resource; - determining a replacement resource from the database based on the identifier assigned to the shortage resource, the determined replacement resource replacing the shortage resource; and - using the determined replacement resource in the material flow. Das computerimplementierte Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von Datenbanken aufweist, und wobei die Mehrzahl der Datenbanken auf unterschiedlichen Computern unterhalten wird.The computer-implemented method according to Claim 1 , wherein the database comprises a plurality of databases, and wherein the plurality of databases are maintained on different computers. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durchsuchen der Datenbank das Durchsuchen der Mehrzahl von Datenbanken auf unterschiedlichen Computern aufweist.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein searching the database comprises searching the plurality of databases on different computers. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von Datenbanken auf unterschiedlichen Computern jeweils einem unterschiedlichen Tier in einer Hierarchie der Computer zugewiesen sind.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein the plurality of databases on different computers are each assigned to a different tier in a hierarchy of computers. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Tier eine Mehrzahl von Datenbanken aufweist und wobei jedes Tier einem Tier des geplanten Materialflusses entspricht.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein each tier comprises a plurality of databases and wherein each tier corresponds to an tier of the planned material flow. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der Datenbanken eines gleichen Tiers einem unterschiedlichen Computer eines Herstellers der Mangelressource zugewiesen ist.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein each of the databases of a same animal is assigned to a different computer of a manufacturer of the shortage resource. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank ein Ersetzen der Mangelressource innerhalb eines Tiers von einem anderen Hersteller desselben Tiers aufweist.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein determining a replacement resource from the database comprises replacing the shortage resource within an animal from a different producer of the same animal. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Identifizierer konstruiert ist aus einem Industriecode und einem Materialherstellercode.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein the identifier is constructed from an industry code and a material manufacturer code. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen einer Mangelressource die folgenden Schritte aufweist: - Bestimmen einer notwendigen Stückzahl der Mangelressource; - Bestimmen einer bevorrateten Stückzahl der Mangelressource aus einem Bestand der Mangelressource; und - Bestimmen, dass die bevorratete Stückzahl der Mangelressource aus dem Bestand der Mangelressource geringer ist als die notwendige Stückzahl der Mangelressource.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein determining a shortage resource comprises the steps of: - determining a required quantity of the shortage resource; - determining a stocked quantity of the shortage resource from an inventory of the shortage resource; and - determining that the stocked quantity of the shortage resource from the inventory of the shortage resource is less than the required quantity of the shortage resource. Das computerimplementierte Verfahren nach Anspruch 9, wobei das computerimplementierte Verfahren ferner umfasst: - Abgleichen mit einem geplanten Produktionsprogramm eines Original Equipment Manufacturers, OEM, eines Tier-1-Zulieferers und eines Lieferanten der Mangelressource, wobei das geplante Produktionsprogramm eine Menge je Zeiteinheit aufweist, insbesondere eines Tages oder einer Woche.The computer-implemented method according to Claim 9 , wherein the computer-implemented method further comprises: - comparing with a planned production program of an original equipment manufacturer, OEM, a Tier 1 supplier and a supplier of the shortage resource, wherein the planned production program has a quantity per unit of time, in particular a day or a week. Das computerimplementierte Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ersatzressource gleichwertig zu der Mangelressource ist.The computer-implemented method of any preceding claim, wherein the replacement resource is equivalent to the shortage resource. Ein Computerprogramm, aufweisend Instruktionen, die wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer dazu veranlassen ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.A computer program comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to perform a method according to one of the Claims 1 until 11 to execute. Ein System zum Planen eines Materialflusses, aufweisend: - Mittel zum Bestimmen einer Mangelressource; - Mittel zum Bestimmen eines der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers; - Mittel zum Durchsuchen einer Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers; - Mittel zum Bestimmen einer Ersatzressource aus der Datenbank anhand des der Mangelressource zugewiesenen Identifizierers, wobei die bestimmte Ersatzressource die Mangelressource ersetzt; und - Mittel zum Verwenden der bestimmten Ersatzressource in dem Materiafluss.A system for scheduling a material flow, comprising: - means for determining a shortage resource; - means for determining an identifier assigned to the shortage resource; - means for searching a database based on the identifier assigned to the shortage resource; - means for determining a replacement resource from the database based on the identifier assigned to the shortage resource, the determined replacement resource replacing the shortage resource; and - means for using the determined replacement resource in the material flow.
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