Lösungen
CLOE
Container loading engine
Mit CLOE erhalten Sie sofortige Antworten auf wiederkehrende Planungsaufgaben wie „Passen diese Waren in eine Kiste oder einen Container?“ oder „Wie viele Fahrzeuge werden für den Transport der heutigen Aufträge benötigt?“.
Das diesen Aufgaben zugrunde liegende Problem gehört zur Familie der dreidimensionalen Packprobleme. Ziel ist es, einen Packplan für Artikel zu bestimmen, der die Nutzung des Laderaums optimiert und dabei zahlreiche Planungsanforderungen berücksichtigt.
Funktionalitäten
Je nach den Eigenschaften der Güter können diese aufeinander gestapelt werden oder nicht. Zum Beispiel dürfen schwere Güter nicht auf zerbrechliche Güter gestapelt werden. Wenn Gegenstände gestapelt werden können, muss ihre Grundfläche ganz oder teilweise von anderen Gegenständen direkt darunter getragen werden. Einige Güter dürfen nur auf dem Boden des Laderaums abgestellt werden.
Für Laderäume gibt es eine Gesamtgewichtsgrenze und möglicherweise Beschränkungen für die Gewichtsverteilung, wie z. B. Achslastgrenzen.
Die Sendungen können nur in einer bestimmten Reihenfolge be- oder entladen werden, z. B. nach dem LIFO-Prinzip (Last-in-First-out). Die Sendungen können auch aus anderen Gründen gruppiert werden müssen, wobei eine bestimmte Be- oder Entladereihenfolge eingehalten werden muss.
Versandcontainer können sowohl von vorne als auch von hinten be- und entladen werden. LKW-Auflieger können von hinten und ggf. auch von der Seite beladen werden. Die Zugriffsrichtungen müssen in Abstimmung mit der Be- und Entladereihenfolge berücksichtigt werden, um die Erreichbarkeit der Waren zu gewährleisten und zeitraubende Umladungen zu vermeiden.
Die Packstücke haben eine Länge, Breite und Höhe und können ggf. gedreht werden, um besser in den Laderaum zu passen. Eine Anforderung an Euro-Paletten oder Gitterboxpaletten ist beispielsweise, dass sie in der Regel um ihre vertikale Achse gedreht werden dürfen (Gierdrehung), in manchen Fällen aber nicht. Für bestimmte Artikel kann auch die Bedingung gelten, dass sie mit einer bestimmten Seite nach oben liegen müssen.
VERA
Vehicle routing algorithms
VERA ordnet Transportaufträge den Fahrzeugen zu und bestimmt die Reihenfolge der zu besuchenden Orte. Es werden mehrere Tourenpläne erzeugt. Disponenten und Disponentinnen können je nach ihren spezifischen Geschäftsanforderungen und den vorgegebenen Planungsparametern den am besten geeigneten Tourenplan auswählen. Zum Beispiel kann es gewünscht sein
- die Transportkilometer zu minimieren, um Kraftstoffkosten und Emissionen zu senken,
- die Anzahl der Fahrzeuge zu reduzieren, um Fahrerknappheit zu entgegenzuwirken oder den Einsatz von Frachtenbörsen zu vermeiden,
- robuste Lieferpläne zu haben, um eine pünktliche Lieferung zu garantieren, um Wartezeiten zu verringern und Vertragsstrafen für verspätete Lieferungen zu vermeiden.
Dies macht es einfach, einen ausgeglichenen Kompromiss zwischen verschiedenen Zielkriterien zu wählen, der den täglich wechselnden Anforderungen gerecht wird und sich an unerwartete Ereignisse in der schnelllebigen Logistikbranche anpassen lässt.
Funktionalitäten
Die Kostenfunktion weist mehrere Zielkriterien auf, die parametrisiert werden können. Zu den Parametern gehören Kosten für Transportkilometer, Strafkosten für Wartezeiten oder Verspätungen, Fixkosten pro verwendetem Fahrzeug und Fahrzeugtyp, Kosten pro Haltestelle und mehr. Sollten Ihre Anforderungen noch nicht abgedeckt sein, können Sie uns gerne kontaktieren.
Es werden beliebig viele Zeitfenster pro Standort beachtet. Dies ermöglicht die Einhaltung angemeldeter Abhol- oder Lieferfenster und bietet Planungsflexibilität durch die Auswahl eines der verfügbaren Zeitfenster. Der Versandzeitpunkt im Depot kann innerhalb eines Intervalls flexibel gewählt werden, ohne Auswirkungen auf die Kosten oder die Machbarkeit der Touren. Zeitfenster können weiche oder harte Cutoff-Zeiten haben, um frühe oder späte Abhol- oder Liefertermine zu ermöglichen oder einzuschränken. An den Standorten können Vorbereitungs- und Servicezeiten festgelegt werden, um ETAs genau und zuverlässig zu berechnen. Eine maximale Tourdauer kann ebenfalls festgelegt werden. Der Planungshorizont ist nicht begrenzt, so dass Sie kurzfristig täglich planen, Sendungen für eine ganze Woche zusammenfassen oder sogar eine strategische Szenarienplanung durchführen können.
Oft gibt es ein einziges Depot, in dem die Waren gelagert und in die Lieferfahrzeuge verladen werden. In anderen Fällen gibt es mehrere Standorte, an denen die Waren abgeholt werden müssen. Dies wird häufig als Pickup und Delivery bezeichnet und kann in Form einer gebündelten oder gemischten Abholung und Zustellung erfolgen. Bei der gebündelten Variante müssen alle Abholungen vor den Lieferungen erfolgen, während es bei der gemischten Variante keine solche Einschränkung gibt. In der Praxis wird die Abholung und Zustellung manchmal auch als Multi-Depot-Planung bezeichnet. In der Literatur wird der Begriff „mehrere Depots“ jedoch für den Fall verwendet, dass Waren an verschiedenen Orten redundant vorhanden sind, so dass eine zusätzliche Auswahlentscheidung getroffen werden muss: Von welchem Depot sollen die Waren abgeholt werden?
Die üblichen Fahrzeugkapazitäten werden durch ein maximales Volumen und ein maximales Gewicht angegeben. Andere mögliche Kapazitäten sind die maximale Anzahl von Paletten oder Personen, die transportiert werden können. Mehrere Kapazitätsdimensionen können gleichzeitig berücksichtigt werden, was sich jedoch deutlich von der Berücksichtigung von 3D-Beladungsbeschränkungen unterscheidet. Die Berücksichtigung der Be- und Entladereihenfolge ist von großem Nutzen, macht aber nur bei einer Tourenplanung mit 2D- oder 3D-Laderestriktionen Sinn; siehe CLAIRE unten für weitere Informationen.
Zu einem Fuhrpark kann eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge gehören, vom Sprinter über Kleinlaster bis hin zu verschiedenen Kategorien von Lastkraftwagen mit einem oder mehreren Aufliegern. Sie weisen unterschiedliche Eigenschaften wie Fahrgeschwindigkeit, Größe, Laderaum, Gewichtsbeschränkung, verfügbare Ladehilfsmittel, zeitliche Verfügbarkeit und Kostenfaktoren auf, die bei der Planung berücksichtigt werden müssen.
Es gibt zwei Gründe für die Aufteilung von Aufträgen: 1) Zwangssplitting und 2) Splitting aus wirtschaftlichen Gründen. Erzwungenes Splitting liegt vor, wenn die Packstücke eines einzelnen Auftrags nicht in den Laderaum eines einzigen Fahrzeugs passen, so dass die Waren auf mehrere Fahrzeuge aufgeteilt werden müssen. Das Splitting aus wirtschaftlichen Gründen kann die Transportkosten drastisch senken, muss aber mit angemessenen Splitting-Beschränkungen angewandt werden, da ein zu starkes Splitting die Gefahr bietet, dass die Routen fragmentiert werden und die Warenbündeling verringert wird.
Es kann zu Inkompatibilitäten zwischen konkreten Fahrzeugen oder Fahrzeugtypen, Fahrern, Orten, Waren und Aufträgen kommen. Zum Beispiel dürfen manche Güter nur mit Kühlfahrzeugen ausgeliefert werden, oder manche Güter sollten nicht mit anderen kombiniert werden, wie Lebensmittel und chemische Produkte.
CLAIRE
container loading and integrated vehicle routing engine
Bietet Ihr TMS der Disposition ausreichend Entscheidungsunterstützung? Automatisch generierte Tourenvorschläge, die alle Planungsanforderungen berücksichtigen, sind unverzichtbar. Was üblicherweise vernachlässigt wird, ist die dreidimensionale Ladeplanung: Wenn die Fracht nicht in das Fahrzeug passt, sind die vorgeschlagenen Touren nutzlos.
Die Volumenapproximation bietet eine schlechte Abschätzung der eigentlichen Ladekapazität
Herkömmliche Tourenplanungslösungen schätzen die Fahrzeugkapazität nach Volumen, Lademeter oder Gewicht ab. Dies führt zu einer ineffizienten Nutzung des Laderaums und es kann nicht garantieren werden, dass die Waren tatsächlich wie geplant in die Fahrzeuge passen. Um eine Überladung der Fahrzeuge zu vermeiden, muss eine Volumengrenze gewählt werden, die unter der tatsächlichen Fahrzeugkapazität liegt. Aber wie bestimmt man diese Grenze? Egal, wie sie bestimmt wird, führt es zu einer Verschwendung von Ressourcen:
- Wenn sie zu niedrig gewählt wird, wird die tatsächliche Kapazität unterschätzt. Die LKWs fahren also mit ungenutzter Leerkapazität.
- Wird sie zu hoch angesetzt, wird die tatsächliche Kapazität überschätzt. Die Fracht kann also nicht wie geplant transportiert werden.
Unterschätzung der Ladekapazität
Beispiel: Die Volumenkapazitätsgrenze von 70% unterschätzt die tatsächliche Fahrzeugkapazität. Bei der Beladungsprüfung durch Volumenapproximation wird festgestellt, dass zwei zusätzliche Paletten nicht auf den LKW passen, obwohl sie in Wirklichkeit passen würden.
Überschätzung der Ladekapazität
Beispiel: Die Volumenkapazitätsgrenze von 80% überschätzt die tatsächliche Fahrzeugkapazität. Bei der Beladungsprüfung durch Volumenapproximation wird festgestellt, dass zwei zusätzliche Paletten auf den LKW geladen werden können, obwohl sie in Wirklichkeit nicht hineinpassen.
Es gibt keinen geeigneten Schwellenwert für die Volumennutzungsgrenze
Die Zulässigkeit der Beladung muss von Fall zu Fall bestimmt werden. Sie hängt von den Abmessungen und spezifischen Eigenschaften der transportierten Güter sowie des Fahrzeugs ab. Sogar die Reihenfolge, in der die Güter angeliefert werden, kann entscheidend sein: Sie können in einer bestimmten Reihenfolge gepackt werden, in einer anderen aber nicht, z. B. aufgrund von LIFO-Beladung, Stapelbeschränkungen oder Zerbrechlichkeit der Güter. Das Beladungs- und Tourenplanungsproblem beeinflussen sich gegenseitig auf vielschichtige Weise.
Vermeiden Sie diese Planungsschwierigkeiten mit CLAIRE und schöpfen Sie das volle Potenzial Ihrer Transportplanung aus.
Vorteile der integrierten Planung
Zusätzlich über die Vorteile herkömmlicher Tourenplanungslösungen hinaus, ermöglicht CLAIRE mit den integrierten Planungsfunktionen
- die benötigte Anzahl von Fahrzeugen genau zu bestimmen,
- eine höhere Fahrzeugauslastung zu erreichen und die Anzahl der benötigten Fahrzeuge zu reduzieren,
- reaktive und suboptimale Umplanungen zu verhindern und
- versteckte Kosten zu reduzieren, die dadurch entstehen, dass die Wechselwirkungen zwischen Belade- und Tourenplanung bei der bisherigen Planung nicht berücksichtigt werden.
Integrationsstufen der Belade- und Tourenplanung
Die Beladung der Güter muss bei jeder Änderung einer Tour neu bewertet werden. Dies kann entweder auf sequentielle oder integrierte Weise geschehen. Bei der sequentiellen Methode werden die Touren zunächst erstellt und dann auf die Zulässigkeit der Beladung hin überprüft. Bei der integrierten Methode erfolgt dies fortlaufend während der Tourenplanung. Es gibt fünf Stufen der Integration zwischen Touren- und Beladeplanung:
- Der bei weitem häufigste Fall: jede Form der Volumenapproximation,
- Sequentielle manuelle Planung,
- Sequentielle, computergestützte manuelle Planung,
- Automatisierte sequentielle Planung,
- Vollständig integrierte Planung.
Unabhängig davon, ob die sequentielle Planung manuell oder automatisiert erfolgt, wird viel Zeit mit der Erstellung und Überprüfung von Touren verschwendet, bei denen die Ladung überhaupt nicht in die Fahrzeuge passt. Noch wichtiger ist, dass die Qualität der erstellten Tourenpläne deutlich unter einem integrierten Planungsansatz liegt. In „The value of integrated loading and routing“ haben Forscher im Bereich der Tourenplanung gezeigt, dass eine vollständig integrierte Planung durchweg bessere Lösungen erzeugt, mit einer durchschnittlichen Kostenreduzierung von 7% gegenüber einer automatisierten sequentiellen Planung.
Vollständig integrierte Planung
CLAIRE bietet das Höchstmaß an Integration und berücksichtigt alle Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen beiden Planungsproblemen.
Die Technische Leitung der Abteilung Operations Research bei Google sagt, dass Tourenplanung mit dreidimensionalen Laderestriktionen „außerordentlich schwierig“ und „schlichtweg absurd“ ist. Und es stimmt, aber die Vorteile, die sich aus der Lösung dieses Problems ergeben, sind beachtlich. Wir haben uns dieser Herausforderung angenommen, damit Sie es nicht tun müssen. Lassen Sie uns darüber sprechen, wie wir Ihnen helfen können, das volle Potenzial Ihrer Transportplanung zu erschließen.