Mathematische Optimierung für eine nachhaltige Wertschöpfung

Mathematische Optimierung für eine nachhaltige Wertschöpfung

Wie lassen sich Wertschöpfungsketten optimal und ökologisch nachhaltig gestalten?

In diesem Jahr war der deutsche Earth Overshoot Day bereits am 4. Mai. Der Tag, an dem wir die natürlichen Ressourcen für das Jahr 2022 verbraucht haben. Wenn alle Menschen weltweit so leben würden, wie wir hier in Deutschland, wären drei Erden notwendig, um den Ressourcenbedarf nachhaltig zu decken. Diese Zahlen machen wieder einmal deutlich, wie dringend notwendig ein Umdenken ist.

Höchste Zeit für ein Umdenken

Die wachsende Ressourcenknappheit und der Klimawandel fordern eine Umgestaltung unserer Wirtschaft: Weg von unserer „Wegwerfgesellschaft“, in der produziert, konsumiert und entsorgt wird, hin zu einer CO2-neutralen, ökologisch nachhaltigen und schadstofffreien Wirtschaft. Nicht zuletzt die aktuellen Krisen haben die Mängel an der Ressourcenplanung und den Wertschöpfungsketten aufgezeigt.

Nachhaltigkeit als Verkaufsargument

Klimawandel und Umweltschutz sind Themen, die sowohl in unserer Gesellschaft als auch in der Politik immer mehr an Bedeutung gewinnen. Kund*innen entscheiden sich vermehrt für nachhaltig produzierte Produkte statt für günstige Varianten. Mitentscheider*innen wie Aktionär*innen wünschen sich ein positives Image. Und nicht zuletzt nimmt die Zahl gesetzlicher Vorgaben zugunsten des Umweltschutzes stetig zu. Für Unternehmen ist es Zeit, nachhaltig zu wirtschaften.
Und sie sollten nicht mehr lange warten. Wer sich noch nicht mit dem Thema Nachhaltigkeit auseinandergesetzt hat, sollte so schnell wie möglich damit beginnen. Unternehmen, die rechtzeitig die Chance ergreifen, um sich neu zu positionieren, werden ihre Wettbewerbsfähigkeit durch ein zusätzliches starkes Verkaufsargument deutlich steigern und zudem neue wirtschaftliche Potenziale erschließen können. Nachhaltig wirtschaften lohnt sich also in vielerlei Hinsicht!

Wertschöpfungsketten sind komplex

Auch ohne die Berücksichtigung von Nachhaltigkeitszielen sind Wertschöpfungsketten äußerst komplex. Von der Beschaffung der Ressourcen, über die Produktion bis hin zu den Endverbraucher*innen nimmt die Zahl der Beteiligten an modernen Wertschöpfungsketten stetig zu. Im gleichen Maße wächst die Komplexität. Innerhalb dieses Netzwerks entstehen viele Kosten, die die Gesamtrentabilität beeinflussen. Gleichzeitig wirkt sich die Wertschöpfungskette direkt auf die Fähigkeit von Unternehmen aus, der enormen Vielfalt der Kundenanforderungen gerecht zu werden. Kommt nun der Nachhaltigkeitsaspekt hinzu, wird die Planung von Wertschöpfungsketten nochmals erschwert. Letztendlich stellt sich die Frage, wie Wertschöpfungsketten mit Hinblick auf die Gesamtrentabilität optimal gestaltet und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele erreicht werden.

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Warum Supply Chain Analytics?

Transformation der Wertschöpfungsketten

Die aktuell vorwiegende lineare Wirtschaftsweise des Produzierens, Konsumierens und Wegwerfens basiert auf immer höheren Ressourcenverbräuchen und stößt damit bereits jetzt an ihre Grenzen. Ob die Umgestaltung der Wertschöpfungsketten vom linearen Wirtschaften hin zur Kreislaufwirtschaft der beste Weg oder überhaupt denkbar ist, oder ob der Aspekt der Nachhaltigkeit in bestehenden Prozessen berücksichtigt werden kann, muss jedes Unternehmen früher oder später entscheiden.

Von linear zu zirkulär

Eine Transformation zur Kreislaufwirtschaft ist natürlich der Königsweg der modernen Wertschöpfung. Bei der zirkulären Wertschöpfung ist es Ziel alle Produkte so zu nutzen, dass Ressourcen nicht verschwendet werden und am Ende keine oder nur sehr wenig Abfälle übrigbleiben. Die in den Produkten enthaltenen Rohstoffe sollen also möglichst optimal recycelt oder in anderer Form in die Kreislaufwirtschaft eingefügt werden.
Die Transformation von linearen Wertschöpfungsketten zu zirkulären ist nicht nur zwingend notwendig mit Hinblick auf unsere Umwelt, sie birgt große Potenziale im globalen Wettbewerb. Als First Mover können auf diesem Wege die potenziellen Verluste der Stärken linearer Wertschöpfung kompensiert werden – schnell zu handeln kann sich lohnen.

Nachhaltigkeit steigert auch die Komplexität linearer Wertschöpfungsketten

Die Berücksichtigung des Nachhaltigkeitsaspekts erfordert jedoch nicht immer eine vollständige Transformation der Wertschöpfung von linear zu zirkulär. Kommt jedoch Nachhaltigkeit als zusätzliche Stellgröße unternehmerischer Entscheidungen hinzu, wird auch die Planung linearer Wertschöpfungsketten komplexer.

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Mit mathematischer Optimierung und OPTANO zur nachhaltigen Wertschöpfung

Die Energie- und Klimakrise sowie veränderte Marktbedingungen sorgen für eine zunehmende Komplexität der Wertschöpfungskette. Um diese beherrschbar zu machen, empfiehlt sich der Einsatz von analytischen Methoden wie der mathematischen Optimierung. Eine Planungssoftware wie OPTANO schafft die nötige Transparenz, bietet Handlungsalternativen und ermöglicht deren Vergleich, um Entscheidungen datengetrieben zu unterstützen.

OPTANO hilft die richtigen Maßnahmen zu identifizieren

Der Übergang zu einer nachhaltigen Wertschöpfung ist ein komplexer Transformationsprozess, der ein koordiniertes Vorgehen fordert. Denn das Neuaufsetzen von Lieferketten oder auch die Einführung neuer Recyclingtechnologien sind große Herausforderungen, die diese Transformation mit sich bringt.

Dabei müssen Unternehmen oftmals abwägen zwischen neuen Fertigungstechnologien mit unterschiedlichem Energiebedarf und Emissionsausstoß oder differenter Abwasser- und Abfallerzeugung für verschiedene Produktionsstandorte. Sowohl in der Beschaffungs-, als auch in der Vertriebslogistik, sind unter anderem alternative Transportmöglichkeiten und -routen zur Reduzierung des CO2-Ausschusses zu berücksichtigen.

Mit einer analytischen Optimierungssoftware wie OPTANO findet man selbst bei gegensätzlichen Zielgrößen die optimale Lösung. Ein Beispiel hierfür ist die Wahl von Produktionsstandorten: Auf der einen Seite sprechen hohe Kosten für Produktionsanlagen und Emissionszertifikate für eine zentrale Produktion. Auf der anderen Seite bedeutet eine dezentrale Verteilung der Produktionsniederlassungen, kurze Transportwege und geringere Entfernungen zu den Kund*innen.
Mithilfe eines mathematischen Modells werden genau die Maßnahmen identifiziert, die den Energieverbrauch senken, die gewünschte Emissonsreduktion erzielen und gleichzeitig die Kosten reduzieren und somit die Gesamtrentabilität berücksichtigen. So lassen sich alle geplanten Nachhaltigkeitsmaßnahmen hinsichtlich ihrer Wirkung und Kostenimplikation bewerten – und im nächsten Schritt durchführen.

Den Earth Overshoot Day verschieben

„Mehr als die Vergangenheit interessiert mich die Zukunft, denn in ihr gedenke ich zu leben.“ Dieses Zitat von Albert Einstein zeigt, was wirklich wichtig ist. Unsere Entscheidungen im Hier und Jetzt bestimmen unsere Zukunft sowie die unserer Kinder und Enkelkinder. Neben den „großen“ Entscheidungen von Politik und Industrie, können wir im „Kleinen“ dafür sorgen, dass sich der Earth Overshoot Day wieder auf einen späteren Zeitpunkt verschiebt.

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In unserem Factsheet „Warum Supply Chain Analytics?“ finden Sie einen Überblick über die verschiedenen Arten der Lieferketten-Analyse. Sie erfahren, wie Supply Chain Analytics funktioniert und wie es helfen kann, die Lieferketten Ihres Unternehmens zu optimieren.

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Alexandra Navarra
Alexandra Navarra

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Dr. Patrick Schuhmann
Analytics Consultant