Forschungspraxis im Einkauf

Forschungspraxis im Einkauf

Verhandlungsavatare unterstützen den Einkauf

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An der Universität Twente wird gerade an einem Avatar geforscht, der in der Lage ist Einkaufsverhandlungen durchzuführen.

Stellen Sie sich vor, sie würden jeden einzelnen Bleistift verhandeln, den ihre Organisation beschafft. Oder stellen Sie sich vor, Sie wären für komplexe Einkaufsgüter verantwortlich wie Baudienstleistungen, Software, Produktionsmaschinen. Zwanzig oder mehr wichtige Einflussfaktoren sind zu unterscheiden: neben dem Preis, Lieferterminen, service levels, Abkündigungen, Trainings, Kundendienst bzw. Ersatzteilen, Ausstiegsklauseln usw. Jeder einzelne müsste mit zehn oder zumindest fünf Anbietern verhandelt werden, die Ergebnisse mit den anderen rückgekoppelt und dann erneut abgeglichen werden, um die optimale Lösung zu finden.

Versprechen der 4. Revolution

Unrealistisch? Für Menschen schon. Nicht aber für Computer. Dem Rechner ist es egal, ob er über 1 € oder 1 Mio. € verhandelt. Ihm ist es im Prinzip auch egal, ob er 5 oder 500.000 Rückkopplungsschleifen dreht. Knapp 40 % der Befragten des BME-Barometers elektronische Beschaffung erwarten daher stark oder sehr stark, dass in Zukunft elektronische Verhandlungsagenten Verträge aushandeln werden. Es ist ein Versprechen der vierten industriellen Revolution, solche Verhandlungsmaschinen Realität werden zu lassen.

Unter der vierten industriellen Revolution (I4.0) versteht man den Einsatz von cyber-physikalischen Systemen mit autonomer Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Ein elektronischer Katalog ist damit ein klassischer Vertreter der dritten industriellen Revolution. Es handelt sich um Mensch-Maschine-Kommunikation. Im Einkauf lassen sich hingegen grob drei Ansatzpunkte für die vierte industrielle Revolution ausmachen: bei der Bedarfserkennung, der Analyseunterstützung und bei der elektronischen Verhandlung.

Was die Bedarfsidentifikation betrifft, so wird es nun erstmalig möglich, die physische Welt ohne menschliche Intervention einzubinden und beispielsweise gemessene Verbräuche direkt in digitale Bestellungen umzuwandeln. Zu denken ist an Technologien wie „smart bins“, also Behälter für kleine Verbrauchsteile, die üblicherweise über Gewichtsmessung den Inhalt berechnen und per WiFi übermitteln, sodass eine Nachbestellung ausgelöst werden kann. An der Universität Twente haben wir zudem einen Prototypen als cyber-physikalisches System zur Bedarfserkennung im Sanitärbereich gebaut, die „smart toilet“. Ein optischer Sensor misst den Verbrauch an Flüssigseife am Waschbecken, während ein taktiler Sensor die Entnahme von Handtrockentüchern registriert. Beides ist über einen winzigen Computer mit WiFi-Modulen mit einem Marktplatz verbunden, von wo aus die Daten weiterverarbeitet werden können – völlig ohne menschlichen Eingriff.

Computer verhandelt Computer

Was die Analyseunterstützung betrifft, so schält sich hier insbesondere der Wunsch heraus, eine künstliche Intelligenz möge in der Risikoanalyse helfen, Kostenanalysen erstellen und Lieferantenbewertungen verfassen. Operative Hilfestellungen z. B. bei der Stammdatenpflege werden ebenfalls gewünscht. In einem Workshop, bestehend zur Hälfte aus Einkäufern und zur anderen Hälfte aus Technikern, insbesondere Experten in künstlicher Intelligenz, stellten wir jedoch fest, dass diese Experten die Wünsche der Einkäufer als schwierig bewerteten. Dafür sahen sie „artificial engineering“, also die KI-gestützte Entwicklung von Bauteilen, als deutlich näher an.

Schließlich stellt sich die Frage nach autonomer Verhandlung als eingangs beschriebenem dritten Anwendungsbereich der vierten industriellen Revolution im Einkauf. Überträgt man den Gedanken autonomer Maschine-zu-Maschine-Kommunikation auf den Beschaffungsprozess, so stellt sich die Frage, ob nicht konsequenterweise Computer mit Computern verhandeln werden. Ein solches Modell hätte für die einkaufende, wie auch die verkaufende Partei Vorteile: Der Einkäufer freut sich darüber, dass mehr Wettbewerb hergestellt werden kann, weil viel mehr Anbieter bis zuletzt im Verhandlungsprozess verbleiben können. Der Verkäufer freut sich darüber, dass endlich auch zahlreiche Produkt- bzw. Leistungseigenschaften berücksichtigt und verhandelt werden können, nicht nur der oftmals einseitig priorisierte Preis. Am Ende findet ein verbesserter Match zwischen Angebot und Nachfrage statt. Übrigens wagen wir die Hypothese zu formulieren, dass dadurch auch die Beziehung zwischen Käufer und Lieferant verbessert wird, schließlich haben die Computer die optimale Übereinkunft gefunden und nicht mithin nachtragende Menschen.

Wie funktioniert nun eine maschinelle Verhandlung? Sowohl Einkäufer als auch Verkäufer formulieren zunächst ihre Nachfrage- bzw. Angebotskurven. So stimmt der Verkäufer mit seinen internen Stakeholdern ab, welche Mengenrabattstaffel man anwenden möchte, welche Kosten für verbesserte Leistungen anfallen usw. Im Gegenzug diskutiert der Einkäufer in seiner Organisation, welche Mengenoptionen man hat und was verbesserte Leistungen wert wären. Anschließend werden die jeweiligen Verhandlungsavatare mit den entsprechenden Informationen gefüttert – und können dann in Sekundenschnelle zum optimalen Ergebnis kommen.

Und wie sieht die Realität der Verhandlungsavatare heute aus? Erste Schritte sind unternommen worden. So gibt es erste Systeme, die mehrere Kataloge vergleichen und bei gleichem Produkt das günstigste Angebot heraussuchen. Allerdings sind die vorliegenden Systeme noch keine wirklichen I4.0-Anwendungen, da sie nur bestehende Angebote vergleichen, aber nicht die Anbieter auffordern, diese nachzubessern. Dies ist aber der Pfad, der im indirekten Material zum Verhandlungsavatar führen könnte, z. B. für die regelmäßige Bleistiftverhandlung. E-auctions stellen darüber hinaus den Pfad dar, der bei komplexeren Investitionsgütern oder im direkten Material bei entsprechender Weiterentwicklung zum Verhandlungsavatar führen könnten.

Basis: spieltheoretisches Verhandlungsmodell

An der Universität Twente haben wir für beide Seiten – Verkauf und Einkauf – erste Modelle gebaut und getestet. So arbeitet unser serious-game-Training (www.suPlay.de) mit einem Vertriebsalgorithmus, der basierend auf einer Angebotskurve der Lieferanten deren Auslastung und Marge optimiert, abhängig vom Input der Käufer und auf diese reagierend. Parallel haben wir einen Einkaufsavatar entwickelt. Lediglich das „Verheiraten“ der beiden Seiten steht noch aus. Der Einkaufsavatar basiert auf einem spieletheoretischen Verhandlungsmodell bzw. dem Gegenteil davon, dem „market design“. Der Einkäufer designed dabei die Verhandlungsarena und bestimmt in einem mehrstufigen Verfahren das Verhandlungsmodell. Z. B. kann er den Lieferanten Anreize bieten, bereits in der ersten Runde gute Preise abzugeben, weil der Bestplatzierte der ersten Runde direkt in die dritte Runde springen kann und somit die zweite Runde überspringt, in der die Hälfte der Anbieter eliminiert werden, usw. Hier entsteht ein Vorgeschmack auf den I4.0-Einkäufer der Zukunft, mit seinem neuen Rollenprofil. Die bislang implementierten Modelle basieren auf real durchgeführten „offline“-Verhandlungen. Diese dauerten jedoch jeweils einen ganzen Tag lang. Wenn Kollege Roboter einen Part übernimmt, kann dieser Zeitraum schon jetzt auf zwei Stunden reduziert werden. Die kurze Zeitspanne macht solche Verfahren deutlich realistischer. In unserem vorliegenden Modell nimmt der Computer die Rolle des Einkäufers ein, der ihn zuvor angewiesen hat; er wird gleichsam sein für ihn handelnder Avatar.

Und das Ergebnis? Wir haben bereits mehrere Designs mit zwei Hochschulgruppen und einer Einkäufergruppe in einem Unternehmen getestet. Dabei stellte sich heraus, dass ein spezifisches Verhandlungsmodell 3 % näher an den Reservationspreis des Lieferanten heranführte, also offenbar ein Wettbewerbseffekt auftrat. Wer diesen Einkaufsavatar selber ausprobieren möchte, kann dies am 5. Dezember in Wien tun, wo er in einem BMÖ-Seminar vorgestellt wird.

Die vierte industrielle Revolution hält Einzug, auch im Einkauf. Daraus können sich neue Chancen ergeben, aber auch eine Veränderung des Rollenprofils der Einkäufer notwendig werden. Ein Szenario ist es, dass für bestimmte Materialien Verhandlungsavatare zum Einsatz kommen und den Wettbewerb für Lieferanten gleichermaßen steigert, wie vielschichtiger gestaltet. Damit werden sich die Aufgabe des Einkaufs stärker in die verhandlungsvorbereitende Phase verlagert.


Der Autor

Prof. Holger Schiele

Prof. Dr. Holger Schiele(Foto) ist seit 2009 Inhaber des Lehrstuhls für Technologiemanagement und Einkauf an der Universität Twente in Enschede, die seit zwei Jahren auch einen Einkaufsmaster in englischer Sprache anbietet. Er zählt in den letzten Jahren zu den drei meist publizierten Einkaufsprofessoren der Welt. Zuvor war er zehn Jahre in Industrie und Beratung tätig (Preussag AG, Pricewaterhouse Coopers, h&z Unternehmensberatung). Derzeit arbeitet er an einem Pilotprojekt an der Universität Twente, das die automatisierte Verhandlung entwickelt.


Prof. Dr. habil. Holger Schiele,

Professor of Technology Management – Innovation of Operations, University of Twente (NL)

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