Welchen Stellenwert hat die Tourenoptimierung für KEP-Dienste?
- 16 Mai 2022
- 5 mins
Aufgrund des explosionsartigen Anstiegs im Onlinehandel hat sich die KEP-Branche in den vergangenen Jahren stark gewandelt. Bei der Zustellung auf der letzten Meile ist der Bedarf für eine performante Tourenoptimierung aufgrund der großen Menge an Sendungen ausgesprochen hoch. Gleichzeitig gestalten sich die Begebenheiten auf diesem Abschnitt jedoch als besonders schwierig, weshalb viele Anbieter mit den von ihnen implementierten Tourenoptimierungslösungen herbe Enttäuschungen erleben mussten.
Tatsächlich bereiten die Herausforderungen der letzten Meile den Softwareherstellern reichlich Kopfzerbrechen. Was aber gestaltet die KEP-Branche so hindernisreich? Warum gelingt es zahlreichen Softwares zur Tourenoptimierung nicht, auf diese spezifischen Anforderungen einzugehen? Wie kann man die äußerst komplexen Anforderungen der KEP-Branche miteinbeziehen und ihre Bedürfnisse umfassend erfüllen? In diesem Artikel versuchen wir, diese Fragen zu beantworten und endlich eine Lösung für ein bislang ungelöstes Problem zu finden.
Die charakteristische Funktionsweise der KEP-Branche
In der Regel besteht die Aufgabe von KEP-Anbietern darin, ein oder mehrere Pakete mit einem Gewicht von weniger als 3 Tonnen innerhalb von maximal 48 Stunden an den Empfänger zuzustellen. Verschiedene Formen von KEP-Diensten gehen individuell auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Kunden ein. Die Besonderheit dieses Transportgewerbes liegt in einem spezifischen Rampenmanagement, das es ermöglicht, die Güter möglichst nahtlos von einem Ende des Netzes zum anderen zu transportieren.
Die Organisation eines KEP-Netzwerks umfasst verschiedene Schritte:
- Abholtouren: Die Pakete werden bei den Absendern abgeholt und zum nächstgelegenen Paketzentrum transportiert.
- Gruppierung: Die Sendungen werden entladen, gruppiert und nach ihrem Bestimmungsort sortiert.
- Verbindungsfahrten: Die Fahrer stellen Verbindungen zwischen den verschiedenen Niederlassungen innerhalb des Netzwerks her.
- Entbündelung: Die Waren werden ausgeladen und neu sortiert, um auf die entsprechenden Liefertouren verteilt zu werden.
- Liefertouren: Die Fahrer liefern die Pakete an die Empfänger aus und holen bei Bedarf gleichzeitig neue Sendungen ab.
Diese elementaren Vorgänge erfordern einerseits eine sehr weitläufige Vernetzung und andererseits eine effektive und effiziente Koordination zwischen den verschiedenen Plattformen. Häufig werden einzelne Transportvorgänge innerhalb dieser Netzwerke, insbesondere die Lieferungen auf der letzten Meile, an externe Dienstleister vergeben. Die Auslagerung der Zustellung an den Empfänger ist in der KEP-Branche an der Tagesordnung, da sie den Anbietern mehr Flexibilität und ein einfacheres Management gewährt.
Die Tourenoptimierung für die KEP-Branche
Branchenspezifische Besonderheiten: mit der herkömmlichen Tourenoptimierung unvereinbar
Liefertouren machen einen wichtigen Teil des KEP-Geschäfts aus. Tag für Tag sind die Anbieter mit riesigen Mengen an Sendungen konfrontiert, die sie auf die verschiedenen Fahrer verteilen müssen. Letztere können so jeden Tag bis zu hundert Lieferungen durchführen. Vor diesem Hintergrund macht eine performante Tourenoptimierung den entscheidenden Unterschied.
Im spezifischen Kontext der Kurierdienste ergeben sich jedoch mehrere Schwierigkeiten:
- Die Prozesse verlaufen bedarfssynchron: Wenn die Sendungen morgens im Paketzentrum ankommen, werden die Pakete entladen, gescannt und nach ihrem endgültigen Bestimmungsort sortiert. Diese Schritte erfolgen jedoch nicht nacheinander, sondern bedarfssynchron. Das Entladen, Scannen und Sortieren der Pakete erfolgt gleichzeitig, der gesamte Vorgang kann bis zu zwei Stunden in Anspruch nehmen. Es ist also unmöglich, mit dem Sortieren der Pakete zu warten, bis alle Pakete gescannt sind. Diese Arbeitsweise schließt von vornherein die Möglichkeit aus, eine statisch arbeitende Software zur Tourenoptimierung zu verwenden, bei der alle Daten vorliegen müssen, bevor die Berechnungen beginnen können.
- Den Transportpartnern werden bestimmte Gebiete zugewiesen, deren Liefer- und Abholtouren sie autonom verwalten: Es entstehen keine direkten hierarchischen Beziehungen zwischen den Zustellfahrern und KEP-Unternehmen. Sowohl auf materieller (Auswahl der Fahrzeuge) als auch auf immaterieller Ebene (Einstellung des operativen Personals) handeln die Subunternehmer in Eigenverantwortung und können ihre Liefertouren selbst und ohne jegliche Auflagen seitens der Auftraggeber gestalten (mit Ausnahme der Lieferfristen). Die vertraglichen Beziehungen zwischen den KEP-Unternehmen und ihren Transportpartnern werden in der Regel nur dann infrage gestellt, wenn die Transportleistung zu wünschen übrig lässt oder wenn der Dienstleister nicht mit dem ihm zugetragenen Aufgaben zufrieden ist. Die Tatsache, dass bestimmte Fahrer im Laufe der Zeit im gleichen Gebiet zum Einsatz kommen, bringt Vorteile in Bezug auf Effizienz und Dienstleistungsqualität mit sich, da diese Fahrer ihre Gebiet und die Bedürfnisse der hier ansässigen Kunden besser kennen. Wenn es nicht möglich ist, die von den Fahrern gefahrenen Touren jeden Tag neu anzupassen, kann eine globale und tägliche Tourenoptimierung nur schwer umgesetzt werden und ist daher nicht sinnvoll.
Eine bessere Organisation durch Gebietseinteilung
Die KEP-Branche hat eine Lösung für dieses Problem gefunden: die Gebietseinteilung. Sobald die Sendungen im Paketzentrum ankommen, werden sie von den Fahrern auf die Lieferadressen verteilt, die ihrem jeweiligen, täglich gleichbleibenden Gebiet entsprechen.
Jedem Fahrer wird ein geografisches Gebiet zugewiesen, in dem er Tag für Tag seine Touren absolviert. Die Fahrer desselben Dienstleisters arbeiten in benachbarten Gebieten, so dass sie im Falle eines Ungleichgewichts (geringe oder hohe Auslastung an einem bestimmten Tag) Pakete untereinander austauschen und so möglichst homogene Touren erstellen können. Durchschnittlich 24 % der Sendungen werden so jeden Morgen von ihrer ursprünglichen Tour auf eine neue Tour umverteilt.
Sobald die Pakete sortiert und die Touren ausgeglichen sind, beladen die Fahrer ihre Lkw entsprechend der von ihnen gewählten Tour (die Ausarbeitung der Touren liegt meist im Ermessen der Fahrer).
In der Praxis stellt die Gebietseinteilung allerdings eine Hürde für die Implementierung von Tourenoptimierungslösungen dar. So würde der Einsatz einer Lösung, die diese Funktionsweise nicht berücksichtigt, unweigerlich zu erheblichen organisatorischen Auswirkungen führen: Neustrukturierung der Lagerverwaltung, Überarbeitung der Zusammenarbeit mit den Transportpartnern etc.
Derzeit gibt es keine Lösung für die Gebietseinteilung, die für die Volumen der letzten Meile geeignet ist. Und so gestalten sich notwendige Änderungen in einer jahrelang ausgearbeiteten Gebietsorganisation als monumentale Aufgabe. Kardinal hat sich der Herausforderung gestellt und eine Lösung für dieses komplexe Problem ausgearbeitet – ohne die bestehende Organisation aus den Fugen zu heben.
TAO als Antwort auf die Herausforderungen der KEP-Branche
Nach mehrmonatiger Forschungs- und Entwicklungsarbeit hat Kardinal die Lösung TAO (Territory Analytics & Optimization) konzipiert: eine neue und speziell auf die KEP-Branche zugeschnittene Software für die strategische Gebietseinteilung.
Als leistungsstarke Entscheidungshilfe verschafft TAO den Niederlassungsleitern die notwendige Transparenz, um die verschiedenen Abläufe in ihrem Gebiet zu verwalten und zu optimieren.
Basierend auf der Auswertung der historischen Daten einer Niederlassung durch Machine Learning ermittelt „Territory Analytics and Optimization“ die optimale Gebietseinteilung und eine möglichst genaue Dimensionierung der damit verbundenen Fahrzeugflotte.
Führungskräften in KEP-Unternehmen ist es mit diesem Tool möglich:
- die Performance einer bereits bestehenden Gebietseinteilung zu überprüfen
- die Betriebskosten durch die Berechnung der optimalen Gebietseinteilung zu optimieren
- bestehende Gebietseinteilungen zu verfeinern und die Auswirkungen von lokalen Änderungen auf bestimmte Gebiete zu evaluieren
- Aktivitäten auf der Karte zu verfolgen, um Brennpunkte über einen bestimmten Zeitraum zu ermitteln und bei Bedarf zusätzliche Betriebsmittel anzuberaumen
- Spitzenbelastungszeiten am Jahresende vorzubereiten
- Änderungen im Fuhrpark zu simulieren (Einsatz von Elektrofahrzeugen, Cargo-Bikes etc.) und die Auswirkungen auf die Betriebskosten zu messen
Eine innovative und auf dem Markt einzigartige Lösung für die Gebietseinteilung
Dieser einzigartige Ansatz wurde speziell für das Lagerhausmanagement entwickelt und führt den Begriff der „Robustheit“ ein: einen Indikator, der die langfristige Stabilität der einzelnen Gebiete gewährleistet. Dieser Begriff ermöglicht die Einteilung von Gebieten, die Kapazitätsüberschreitungen dauerhaft minimieren – und damit die Notwendigkeit eliminieren, Touren noch kurz vor der Abfahrt der Lkws neu auszugleichen. Dieser Parameter wird durch einen probabilistischen Ansatz in die Berechnungen miteinbezogen, der aus den neuesten Fortschritten der angewandten Mathematik hervorgeht.
Die Lösung „Territory Analytics & Optimization“ stützt sich auf die Aufteilung des Gebiets in Form von „Zellen“. Hierbei handelt es sich um geografische Einheiten, die auf Grundlage der historischen Daten einer Niederlassung berechnet werden:
- Gewährleistung homogener Auslastungen zwischen den Zellen.
- Miteinbeziehung von Topografie und Einschränkungen der Straßeninfrastruktur
- Berücksichtigung von Beschränkungen seitens der Kunden (z. B. Einhaltung der Postleitzahlen)
Mithilfe von Optimierungsalgorithmen werden die einzelnen Zellen daraufhin zu Gebieten gruppiert, um die Betriebskosten zu minimieren und gleichzeitig ein Höchstmaß an Robustheit zu gewährleisten.
Ihre Lösung für die strategische Gebietseinteilung in der KEP-Branche
Optimale Ergebnisse durch die Kombination von Gebietseinteilung und Tourenoptimierung
Kardinal entwickelt Tourenoptimierungssoftware und verbindet das Tool „Territory Analytics & Optimization“ nativ mit seinen anderweitig verfügbaren Umgebungen zur Tourenoptimierung. Je nach Bedarf und verfügbaren Mitteln ist es daher möglich, die Lösungen für Gebietseinteilung und Tourenoptimierung in einem einheitlichen Ansatz miteinander zu verknüpfen.
Je nach Bedarf können verschiedene Optimierungsebenen implementiert werden:
- Ebene 1 „Zuteilung“ (diese Ebene entspricht der reinen Gebietseinteilung): Die API von Kardinal verarbeitet den eingehenden Paketstrom in Echtzeit und weist jedes Paket der richtigen Rampe zu. Grundlage dafür bildet die im Tool „Territory A&O“ berechnete und ausgewählte Gebietseinteilung. Die Fahrer stellen ihre Touren daraufhin ohne algorithmische Unterstützung zusammen.
- Ebene 2 „Zuteilung + Sequenzierung“: Die API von Kardinal führt den in Ebene 1 beschriebenen Zuteilungsvorgang durch und erstellt gleichzeitig optimierte Sequenzen für die einzelnen Gebiete. Nach der Funktionsweise eines Hin- und Rücklaufs wird jede Zuteilung von Sendungen zu bestimmten Gebieten sequenziert zurückgegeben, um eine erste Version der Tour zu erstellen. Diese kann durch den Fahrer bei Bedarf verfeinert werden.
- Ebene 3 „Zuteilung + Sequenzierung + Neujustierung“: Bei dieser Ebene handelt es sich um eine Echtzeit-Tourenoptimierung unter Einbeziehung der Gebietseinteilung. Gebietseinteilung und Optimierung sind in einem einheitlichen Ansatz nahtlos miteinander verbunden. Der Algorithmus führt eine ganzheitliche Zuteilung und Optimierung durch, in die er eventuelle Neujustierungen zwischen verschiedenen Dienstleistern miteinbezieht. So wird jeder Sendung ein prioritärer Fahrer zugewiesen (der das Gebiet üblicherweise abdeckt) sowie optionale Fahrer (des Transportpartners). Die kontinuierliche Optimierung ermöglicht es, auch später hinzukommende Sendungen in die Touren einzufügen und durch den Algorithmus Optimierungsempfehlungen in Echtzeit zu erhalten. Auf dieser Ebene übernimmt das Tool sämtliche Abläufe der Zuteilung und Tourenoptimierung.
TAO von Kardinal basiert auf neuer, fortschrittlicher Mathematik und künstlicher Intelligenz und überwindet damit die Entbehrungen herkömmlicher Tourenoptimierungslösungen. Durch die tiefgreifende Analyse historischer Daten ermittelt die Software die besten Optimierungsvorschläge. TAO berücksichtigt sämtliche branchenspezifischen Besonderheiten der KEP-Branche und unterstützt alle Beteiligten bei ihren täglichen Aufgaben.
