Dynamische Lagerplanung bei Schnellecke

Herausforderungen meistern für einen reibungslosen Betriebsablauf

© Schnellecke

Für Logistikdienstleister und Zulieferer ist der Umschlag von Waren an viele, teils stark ineinandergreifende Nebenbedingungen geknüpft, deren Nichteinhaltung im besten Fall zu kleineren Stopps im Betriebsablauf aber leider auch zu größeren Katastrophen führen kann. Dabei stellt sich nicht nur die Frage, welche Waren in welche Regale passen, es geht vor allem auch um Sicherheitsvorschriften für die Mitarbeiter und das Einhalten von Last- und Brandschutzbedingungen.

Normalerweise setzt ein festgelegtes System die Einhaltung dieser Restriktionen um, das allerdings viele Parameter wie z. B. die Entfernung zur Be- und Entladezone nicht berücksichtigt. Es entstehen Herausforderungen, denen sich die Firma Schnellecke Logistics gemeinsam mit der Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS angenommen hat und durch die Kombination von Logistik-Expertise auf der einen Seite und Kompetenzen der Mathematischen Optimierung auf der anderen Seite eine dynamischen Lagerplanung erarbeitet hat.

Optimale Verteilung von Klein- und Großladungsträgern

Am Pilot-Standort von Schnellecke erreichen täglich rund 1.000 bis 1.400 Klein- und Großladungsträger den Wareneingang bei rund 7.800 Handling Units im Hauptlager. Die bisherigen Systeme berücksichtigen zwar bestimmte Restriktionen, lassen aber viele Parameter außer Acht, die den späteren Betriebsablauf verbessern können, wie etwa die Entfernungen vom Lagerplatz zu den Be- und Entladezonen. Ziel des Projektes ist also eine optimale Verteilung von Klein- und Großladungsträgern im Hauptlager.  

 

Gemeinsame Rahmenbedingungen als Basis

 

Zuerst wurden von der Fraunhofer-Arbeitsgruppe SCS gemeinsam mit Schnellecke ein grundsätzliches Optimierungsmodell sowie die notwendigen Parameter und Rahmenbedingungen erarbeitet. Diese Informationen wurden von den Experten der Arbeitsgruppe in ein erstes Modell überführt, das im Anschluss mit tatsächlichen Industriedaten gefüttert wurde und dessen Ergebnisse auf ihre Validität hin geprüft wurden. Die Logistik-Expertise und jahrelangen praktischen Erfahrungen von Schnellecke halfen, um das Optimierungsmodell hinsichtlich realitätsnaher Abläufe im Produktionsalltag zu verfeinern.

 

Auseinandernehmen und wieder Zusammensetzen führt zur Lösung

 

Es handelt sich bei dem angewandten Verfahren um ein sogenanntes gemischt ganzzahliges Optimierungsmodell, das mittels einer Methode gelöst wird, die das Optimierungsproblem sukzessive in immer kleinere Teilprobleme zerlegt, die dann mit einfacheren Verfahren gelöst werden können. Um das eigentliche Problem zu lösen, müssen die gefundenen Teillösungen nun wieder in umgekehrter Reihenfolge zusammengesetzt werden. Wie fein die Aufgabe unterteilt wird, hängt davon ab, wie viel Zeit man dem Algorithmus gibt – je mehr, desto feiner, desto besser die Lösung. Der Vorteil dabei ist außerdem, dass zu jedem Zeitpunkt des Optimierungsverlaufs bekannt ist, wie viel Verbesserungspotenzial im besten Fall noch erreicht werden kann. Sehr viele Problemklassen lassen sich so mit ausreichend Laufzeit mathematisch beweisbar optimal lösen.

 

Lageroptimierung in Echtzeit

 

Der Algorithmus zielt also zum einen darauf ab, sämtliche angelieferten Waren ordnungsgemäß im Lager zu verstauen und zum anderen die Prozesszeiten für die Lagerbewirtschaftung zu minimieren, um so einen effizienteren Arbeitsprozess zu erreichen. Dabei berücksichtigt der Algorithmus nicht nur sämtliche Einschränkungen, die bei der Warenlieferung und -platzierung beachtet werden müssen, er versucht auch die Zugänglichkeit zu den Waren optimal zu berechnen. All das berechnet das Programm nahezu in Echtzeit und hilft damit, die Lagerführung sicherer und effizienter zu gestalten.

Einsatz in der Praxis

Die Ergebnisse der Forschung sollen nun in die Praxis überführt werden. In einem Anschlussprojekt sollen die errechneten Zeiteinsparungen mit der Anwendung in einem Lager der Schnellecke Logistics bestätigt werden. Dabei ergeben sich wiederum neue Aufgabenstellungen, beispielsweise die Frage nach der Software-Integration in die bestehenden IT-Systeme oder der Umgang mit der Problematik, wenn durch unvorhergesehene Ereignisse die Datenbasis des Modells nicht mehr mit der tatsächlichen Situation im Lager übereinstimmt. Wenn auch diese Herausforderungen gelöst sind, steht einer Ausweitung auf weitere und größere Schnellecke-Standorte nichts mehr im Wege.

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