Standortoptimierung - fhdo

Standortoptimierung
DV in der Lager- und Transportwirtschaft
Standortoptimierung
Dortmund, Oktober 1998
Prof. Dr. Heinz-Michael Winkels, FH-Dortmund
Standortoptimierung.ppt/HMW/17.03.00
Prof. Dr. Heinz-Michael Winkels, Fachbereich Wirtschaft FH Dortmund
Emil-Figge-Str. 44, D44227-Dortmund, TEL.: (0231)755-4966, FAX: (0231)755-4902
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Standortoptimierung
DV in der Lager- und Transportwirtschaft
Inhalt
Seite
Greenfield Studie
Allgemeine Modellannahmen
3
Spezielle Annahmen Tourenplanung 4
Optimierungsaufgabe
5
Vorgehensweise
6
Projektbeispiel
Standortoptimierung Depotorganisation
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Standortoptimierung
DV in der Lager- und Transportwirtschaft
Absatzstruktur eines
Lebensmittel-Herstellers
à Verkaufeinheiten pro km2
l je dunkler die Fläche des 5-stelligen
PLZ-Gebietes, desto mehr Absatz
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Standortoptimierung
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Greenfield Studie
à Allgemeine Modellannahmen
l Mögliche Vertriebsstandorte:
Alle 3-stelligen PLZ-Gebiete der Bundesrepublik
l Mögliche Marktgebiete:
Alle 3-stelligen PLZ-Gebiete der Bundesrepublik
l Die Nachfrage der Marktgebiete nachfrage( m ) in VE (Verkaufseinheiten) pro Woche berechnet sich
aus der Nachfrage eines Referenzmonats dividiert durch 4 zuzüglich 20%.
l Die Fixkosten fixkost( l ) und die variablen Kosten varkost( l ) der Vertriebsstandorte richten sich im
Modell nach einem Referenzstandort. Als maximale Umschlagskapazität wurden von Experten
geschätzte 76.000 VE pro Woche vorgegeben.
l Für jedes Marktgebiet ist die Liefermenge vetour( m ) pro Tour die Anzahl der VE aus dem Status Quo
des Referenzstandortes.
l Für jedes Marktgebiet sind die Tourenkosten tourkost( m ) aus dem Status Quo des
Referenzstandortes übernommen.
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... Greenfield Studie
à Spezielle Modellannahmen zur Tourenplanung
l Die Distanzen dist( l, m ) von jedem möglichen Vertriebsstandort zu jedem Marktgebiet wurden
als Fahrzeit in Minuten zwischen den zentralen Ortschaften der jeweiligen Gebiete berechnet.
Bei diesen Geschwindigkeiten gelten die gewohnten Geschwindigkeitsbeschränkungen laut
Tachoscheiben-Ermittlung:
–
–
–
–
Autobahn:
Bundesstraße:
Landstraße:
Stadtstraße:
65 km/h
45 km/h
35 km/h
20 km/h
l Tourenplanung:
– Max 50% Fahrzeit, mindestens 28 Ablieferungen Tag
– Max 9 Std. am KFZ Tourenlänge (AZVO)
– Damit wurden alle Verbindungen mit einer Entfernung von mehr als 2 1/4 Std (=135 Min) von der Betrachtung
ausgeschlossen.
l Die Zustellkosten zustkost( l, m ) pro VE von einem Vertriebsstandort zu einem Marktgebiet
wurden berechnet aus den Tourenkosten pro VE in dem jeweiligen Marktgebiet nach dem
Status Quo zuzüglich der Tourenkosten, die durch den Zeitverlust der Fahrt vom
Vertriebsstandort in das Marktgebiet entstehen:
– zustkost( l, m) = tourkost( m)/ vekost( m)* ( 1 + 2 * dist( l, m)/ 540)
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... Greenfield Studie
à Die Optimierungsaufgabe
l Minimiere die gesamten Fixkosten plus variable Kosten plus Zustellkosten unter folgenden
Restriktionen:
– Für jedes Marktgebiet m wird die Nachfrage nachfrage( m ) erfüllt.
– Für jedenVertriebsstandort l wird die maximale Umschlagskapazität von 76.OOO VE / Woche nicht überschritten
– Wird ein Markt m von einem Vertriebsstandort l beliefert, so müssen an diesem Vertriebsstandort die fixen Kosten
und die variablen Kosten berücksichtigt werden
l Die obige Aufgabe wurde mit Hilfe eines sehr komplexen mathematischen Verfahrens der
kombinatorischen linearen Optimierung gelöst.
(Mixed-Integer Linear Programming Ansatz)
l Allein die Modellgenerierung mit ca. 600.000 relevanten möglichen Verkehrsverbindungen über
eine digitalisierte Landkarte der Bundesrepublik erforderte mehr als 4 Tage Rechenzeit auf 4
gleichzeitig laufenden Rechnern
(Pentium 150 MHZ, 80 MB Kernspeicher)
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Standortoptimierung
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... Greenfield Studie
à Vorgehensweise bei der Optimierung
l Da die kombinatorische Komplexität der Aufgabenstellung keinen Nachweis der Optimalität
ermöglicht, wurde bei einer Lösung abgebrochen, die (garantiert) maximal 5% vom Optimum
abweicht.
l Die Optimierung erfolgte zweistufig:
– In der 1.Stufe wurden die Leadstandorte bei einer maximalen Distanz von 135 min zu den Vertriebsgebieten
ermittelt.
– In der 2.Stufe wurden darauf aufbauend die Umschlagspunkte bei einer maximalen Entfernung von 75 km
Luftlinie, d.h. 100 km Straßenentfernung berechnet.
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Durchführung einer Standortoptimierung
Beratung/Kunde
Aufbau
Aufbau des
des Datenmodells
Datenmodells
Beratung
Analyse
Analyse und
und Bewertung
Bewertung der
der Ist-Situation
Ist-Situation
Beratung/Kunde
Festlegung
Festlegung und
und Benchmarking
Benchmarking
Beratung
Analyse
Analyse und
und Bewertung
Bewertung der
der Ausgangsalternative
Ausgangsalternative
Beratung
Bewertung
Bewertung der
der erarbeitenden
erarbeitenden Lösungen
Lösungen
Beratung
Generierung
Generierung weiterer
weiterer
Lösungsvorschläge
Lösungsvorschläge
nein
ZufriedenZufrieden
Zufriedenstellend
stellend
Beratung
Bewertung
Bewertung der
der erarbeitenden
erarbeitenden Lösungen
Lösungen
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Standortoptimierung
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... Durchführung einer Standortoptimierung
Kunde:
Kunde:
National
National und
und international
international führendes
führendes Unternehmen
Unternehmen der
der Konsumgüterindustrie.
Konsumgüterindustrie.
Umsatz:
Umsatz: >1,9
>1,9 Mrd.
Mrd. DM
DM
Mitarbeiter:
Mitarbeiter: 4.800
4.800
Ausgangslage:
Ausgangslage:
••
••
••
••
••
Marktführerschaft
Marktführerschaft mit
mit Serviceniveau
Serviceniveau über
über 98%
98%
Lagerung
Lagerung und
und Verteilung
Verteilung der
der Fertigprodukte
Fertigprodukte an
an 56
56 Standorte
Standorte (inkl.
(inkl. Nebenläger
Nebenläger bundesweit)
bundesweit)
Starkes
Starkes Wachstum
Wachstum des
des Netzwerkes
Netzwerkes für
für die
die Verteilung
Verteilung von
von Fertigprodukten
Fertigprodukten
Starke
Starke saisonale
saisonale Schwankungen
Schwankungen
Direkte
Direkte Verteilung
Verteilung erfolgt
erfolgt durch
durch eigene
eigene Organisation
Organisation
Zielsetzung:
Zielsetzung:
Identifikation
Identifikation einer
einer optimalen
optimalen Netzstruktur
Netzstruktur unter
unter Berücksichtigung
Berücksichtigung der
der Absatzgrößen
Absatzgrößen auf
auf Basis
Basis der
der
Sendungen
Sendungen von
von Verkaufseinheiten
Verkaufseinheiten in
in 5stellige
5stellige Postleitzahlengebiete
Postleitzahlengebiete
•• Folgende
Folgende Szenarien
Szenarien wurden
wurden ermittelt:
ermittelt:
–– Status
Status quo,
quo, Status
Status quo
quo optimiert
optimiert und
und 99 Varianten
Varianten basierend
basierend auf
auf den
den Simulationen
Simulationen und
und
Erkenntnissen
der
vorherigen
Varianten
Erkenntnissen der vorherigen Varianten
•• Erstellung
Erstellung einer
einer Grob-Greenfield-Studie
Grob-Greenfield-Studie ohne
ohne Berücksichtigung
Berücksichtigung der
der derzeitigen
derzeitigen Struktur
Struktur
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... Durchführung einer Standortoptimierung
Methodik
Methodik und
und Vorgehensweise
Vorgehensweise
•• Aufbau
Aufbau des
des Datenmodells:
Datenmodells:
–– Einlesen
Einlesen der
der Sendungsstruktur
Sendungsstruktur mit
mit Lieferdatum,
Lieferdatum, Verkaufsgebiet,
Verkaufsgebiet, PLZ-Empfänger
PLZ-Empfänger und
und Anzahl
Anzahl
Verkaufseinheiten
Verkaufseinheiten
•• Stammdaten
Stammdaten der
der Verkaufsgebiete:
Verkaufsgebiete:
–– Code
Code Verkaufsgebiet,
Verkaufsgebiet, PLZ,
PLZ, Bestandskapazität,
Bestandskapazität, jährliche
jährliche Kosten
Kosten
•• Stammdaten
Stammdaten des
des Sekundärtransportes:
Sekundärtransportes:
–– Werk,
Werk, Code
Code Verkaufsgebiet,
Verkaufsgebiet, Kosten
Kosten pro
pro Liefertour,
Liefertour, max.
max. Kapazität
Kapazität in
in Verkaufseinheiten
Verkaufseinheiten
–– Leitungsanbieter
Leitungsanbieter
•• Analyse
Analyse und
und Bewertung
Bewertung der
der Ist-Situation:
Ist-Situation:
–– durchschnittlicher
durchschnittlicher Spitzensatz
Spitzensatz pro
pro Woche
Woche
–– durchschnittliche
durchschnittliche VE*Stunde
VE*Stunde pro
pro Woche
Woche
–– gesamte
gesamte Verkaufskilometer
Verkaufskilometer pro
pro Woche
Woche und
und Zeit
Zeit
–– Analyse
Analyse von
von 3-4
3-4 weiteren
weiteren Alternativen
Alternativen
–– interaktives,
interaktives, dynamisches
dynamisches Herantasten
Herantasten an
an die
die optimale
optimale Struktur
Struktur
–– Simulation
Simulation eines
eines Grob-Greenfields
Grob-Greenfields auf
auf Basis
Basis 3-stelliger
3-stelliger PostleitzahlenPostleitzahlengebiete
gebiete
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... Durchführung einer Standortoptimierung
Methodik
Methodik und
und Vorgehensweise
Vorgehensweise (Forts.):
(Forts.):
•• Dokumentation
Dokumentation der
der Ergebnisse
Ergebnisse
Ergebnisse
Ergebnisse der
der Standortoptimierung:
Standortoptimierung:
•• Identifikation
Identifikation eines
eines Einsparungspotenzials
Einsparungspotenzials durch
durch die
die Standortoptimierung
Standortoptimierung von
von
mehr
mehr als
als 10
10 Mio
Mio DM
DM
•• Einsparung
Einsparung durch
durch Greenfieldszenario
Greenfieldszenario von
von 40
40 Mio.
Mio. DM
DM bei
bei 17
17 Standorten
Standorten
Empfehlung
Empfehlung und
und Lösungsvorschläge:
Lösungsvorschläge:
•• Aufbau
Aufbau eines
eines Projektteams
Projektteams zur
zur schnellen
schnellen Realisierung
Realisierung der
der Standortoptimierung
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