Ausgangssituation

Die Auslastung von Fahrzeugen, die zyklische Ausliefertouren bedienen (sowohl für taktische Rahmentouren als auch für operative Verteil- bzw. Sammeltouren), ist derzeit geprägt durch die Ergebnisse der taktischen Rahmentourenplanung und weiterhin bei der Disposition insbesondere durch das Geschick des Disponenten, der bestrebt ist, möglichst viele Kunden und damit Waren mit einer Tour zu bedienen. Dabei werden Tourenanordnung und Reihenfolge der Kundenbelieferung durch Vorgaben der Kunden(aufträge) und im Planungsalgorithmus abgelegter Regeln bzw. Restriktionen geprägt. Teilweise finden zusätzlich Verfahren der Laderaumoptimierung Einsatz, die unter Vorgabe der zu transportierenden Transporteinheiten, der Fahrzeugkapazitäten und der durch die Tourendisposition ermittelten Auslieferreihenfolge die verfügbaren Laderäume der Fahrzeuge optimal auslasten sollen.

In der Praxis führt der Einsatz von Planungssoftware zur Laderaumoptimierung (Verbesserung der Fahrzeugauslastung) in Kombination mit Tourenplanung zu suboptimalen Ergebnissen. Einer der Hauptgründe liegt darin, dass beide Optimierungsstrategien nicht aufeinander abgestimmt sind und es noch kein Verfahren gibt, indem beide Strategien gleichzeitig wirken. D.h. beide Strategien werden heute in Sequenz geschaltet angewendet, wobei z.B. die Ergebnisse einer Tourenplanung in die Laderaumoptimierung oder umgekehrt fließen.

 

Projektziele

Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es, durch die Integration von adaptierten Laderaumoptimierungs- und Tourenplanungsalgorithmen ein neues effektives Verfahren für eine optimale Tour mit maximaler Kapazitätsauslastung zu entwickeln. Im Rahmen von Feldversuchen wird der Einsatz des neuen Verfahrens in der Praxis unter Beweis gestellt, dass eine höhere Auslastung der Fahrzeuge und eine Vermeidung von Mehrkilometern durch zusätzliche Fahrten für Restmengen erreicht werden.
Anwendungsbereiche dieses neuen Verfahrens finden sich nicht nur für verschiedene Branchen (Papierindustrie, Automobilindustrie, Holzindustrie, Einzelhandel, Paketdiensten, usw.) sondern auch im Einsatz für verschiedene Transportfahrzeuge wie mehrere LKW-Typen, Container, Züge, Schiffe und Flugzeuge. Weiterhin sollen alle relevanten Planungsparameter, die die Praxis vorgibt in den Algorithmus einfließen. Dies umfasst Kundenvorgaben, Vorgaben des Verladers und weitere Rahmenbedingungen wie die Vorschriften zur Ladungssicherung (VDI 2700).

 

Umsetzungskonzept

Die beiden Optimierungsstrategien arbeiten in Teilen gegenläufig. Bei der Laderaumoptimierung wird eine Maximierung der zur Verfügung stehenden Transportkapazität angestrebt. Unter Berücksichtung von Gewichts- und Volumenbeschränkungen werden in Kombination von Länge, Breite, Höhe und Stapelfähigkeit einer jeden Verpackungseinheit eine Lösung erarbeitet, bei der möglichst viele Verpackungseinheiten in einem Transportfahrzeug gestapelt werden können. In der Praxis lässt sich diese Strategie im Shuttle-Betrieb zwischen zwei Logistikstandorten sehr effektiv einsetzen. Wird diese Strategie für Transporte mit mehr als zwei Zielen eingesetzt, lassen sich häufig die Ergebnisse eines optimal beladenen Transportfahrzeuges nicht in einer Tour realisieren, da Restriktionen zur Tourendurchführung nicht eingehalten werden. In der Regel führt ein beim Kunden einzuhaltendes Zeitfenster, wann die Ware beim Kunden eintreffen soll, zu einer Verletzung von Restriktionen. Damit kann das Fahrzeug nicht mehr optimal Beladen werden, wie es die Laderaumoptimierung vorschlug. Auch die Einhaltung weiterer Restriktionen zur Tourenausführung haben Auswirkungen auf die Fahrzeugbeladung, so dass nicht alle Verpackungseinheiten auf einer Tour gleichzeitig transportiert werden können.
Werden beide Transportstrategien seriell eingesetzt, so werden in der täglichen Disposition die Sendungsdaten in einem ersten Schritt durch eine Tourenoptimierung auf die verschiedenen Fahrzeuge verteilt. Anschließend fließen die Ergebnisse in eine Laderaumoptimierung ein. Fehlende Transportkapazitäten werden dann durch zusätzliche Fahrzeuge oder Verlagerung der betroffenen Aufträge auf die zeitlich nächste Tour behandelt. Erschwert wird diese Vorgehensweise durch kurzfristig auftretende Störfaktoren, wie die Bereitstellung anderer Fahrzeuge als ursprünglich geplant. Dies tritt insbesondere im Schienengüterverkehr häufig auf.

 

Erwartete Ergebnisse

Mit dem beschriebenen Ansatz wird erwartet, dass ein entscheidender Beitrag zur effizienten Fahrzeugauslastung geleistet wird. Je nach Branche und transportiertem Gut ist eine Reduktion der Transportkilometer um ca. 15%-20% im Vergleich zu der entkoppelten Nutzung von Tourenplanungsverfahren oder Lade- und Stauraumprogrammen zu erwarten. Diese Quote hängt von der Vielfalt der im jeweiligen Anwendungsfall geltenden Restriktionen bezüglich Zusammenladbarkeit, zulässigem Gesamtgewicht der Fahrzeuge oder Kundenrestriktionen bezüglich der Anlieferbarkeit ab.
Neben der Reduktion von Fahrten und gefahrenen Kilometern ist für die Logistikdienstleister und die Verlader, die das Verfahren nutzen werden, durch die verbesserte Nutzung der Ressourcen eine Stärkung ihrer Wettbewerbssituation durch verbesserte Marktfähigkeit zu erreichen.
Als zusätzlicher positiver Nebeneffekt wird einhergehend mit der Verringerung der zu fahrenden Fahrzeugkilometer ein positiver Effekt auf die CO² Emission eintreten und damit auch eine markante ökologische Verbesserung erzielbar.