Standortoptimierung. Dortmund, Oktober 1998

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Dirk Kästner
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1 Standortoptimierung Dortmund, Oktober 1998 Prof. Dr. Heinz-Michael Winkels, Fachbereich Wirtschaft FH Dortmund Emil-Figge-Str. 44, D44227-Dortmund, TEL.: (0231) , FAX: (0231)

2 Inhalt Seite Greenfield Studie Allgemeine Modellannahmen 3 Spezielle Annahmen Tourenplanung 4 Optimierungsaufgabe 5 Vorgehensweise 6 Projektbeispiel Standortoptimierung Depotorganisation 8 2

3 Absatzstruktur eines Lebensmittel-Herstellers Verkaufeinheiten pro km2 je dunkler die Fläche des 5-stelligen PLZ-Gebietes, desto mehr Absatz 3

4 Greenfield Studie Allgemeine Modellannahmen Mögliche Vertriebsstandorte: Alle 3-stelligen PLZ-Gebiete der Bundesrepublik Mögliche Marktgebiete: Alle 3-stelligen PLZ-Gebiete der Bundesrepublik Die Nachfrage der Marktgebiete nachfrage( m ) in VE (Verkaufseinheiten) pro Woche berechnet sich aus der Nachfrage eines Referenzmonats dividiert durch 4 zuzüglich 20%. 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 VE pro Woche vorgegeben. Für jedes Marktgebiet ist die Liefermenge vetour( m ) pro Tour die Anzahl der VE aus dem Status Quo des Referenzstandortes. Für jedes Marktgebiet sind die Tourenkosten tourkost( m ) aus dem Status Quo des Referenzstandortes übernommen. 4

Die Fixkosten fixkost( l ) und die variablen Kosten varkost( l ) der Vertriebsstandorte richten sich im Modell nach einem Referenzstandort.

5 ... Greenfield Studie Spezielle Modellannahmen zur Tourenplanung 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: 65 km/h Bundesstraße: 45 km/h Landstraße: 35 km/h Stadtstraße: 20 km/h 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. 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)* ( * dist( l, m)/ 540) 5

Bei diesen Geschwindigkeiten gelten die gewohnten Geschwindigkeitsbeschränkungen laut Tachoscheiben-Ermittlung: Autobahn: 65 km/h Bundesstraße: 45 km/h Landstraße: 35 km/h Stadtstraße: 20 km/h

6 ... Greenfield Studie Die Optimierungsaufgabe 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 Die obige Aufgabe wurde mit Hilfe eines sehr komplexen mathematischen Verfahrens der kombinatorischen linearen Optimierung gelöst. (Mixed-Integer Linear Programming Ansatz) Allein die Modellgenerierung mit ca 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) 6

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 Die

7 ... Greenfield Studie Vorgehensweise bei der Optimierung Da die kombinatorische Komplexität der Aufgabenstellung keinen Nachweis der Optimalität ermöglicht, wurde bei einer Lösung abgebrochen, die (garantiert) maximal 5% vom Optimum abweicht. 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. 7

Die Optimierung erfolgte zweistufig: In der 1.

8 Durchführung einer Standortoptimierung Beratung/Kunde Beratung Aufbau des Datenmodells Analyse und Bewertung der Ist-Situation Beratung/Kunde Beratung Festlegung und Benchmarking Analyse und Bewertung der Ausgangsalternative Beratung Bewertung der erarbeitenden Lösungen Beratung Generierung weiterer Lösungsvorschläge nein Zufrieden- stellend Beratung Bewertung der erarbeitenden Lösungen 8

Bewertung der Ausgangsalternative Beratung Bewertung der erarbeitenden Lösungen Beratung

9 ... Durchführung einer Standortoptimierung Kunde: National und international führendes Unternehmen der Konsumgüterindustrie. Umsatz: >1,9 Mrd. DM Mitarbeiter: Ausgangslage: Marktführerschaft mit Serviceniveau über 98% Lagerung und Verteilung der Fertigprodukte an 56 Standorte (inkl. Nebenläger bundesweit) Starkes Wachstum des Netzwerkes für die Verteilung von Fertigprodukten Starke saisonale Schwankungen Direkte Verteilung erfolgt durch eigene Organisation Zielsetzung: Identifikation einer optimalen Netzstruktur unter Berücksichtigung der Absatzgrößen auf Basis der Sendungen von Verkaufseinheiten in 5stellige Postleitzahlengebiete Folgende Szenarien wurden ermittelt: Status quo, Status quo optimiert und 9 Varianten basierend auf den Simulationen und Erkenntnissen der vorherigen Varianten Erstellung einer Grob-Greenfield-Studie ohne Berücksichtigung der derzeitigen Struktur 9

Nebenläger bundesweit) Starkes Wachstum des Netzwerkes für die Verteilung von Fertigprodukten Starke saisonale Schwankungen Direkte Verteilung erfolgt durch eigene Organisation Zielsetzung:

10 ... Durchführung einer Standortoptimierung Methodik und Vorgehensweise Aufbau des Datenmodells: Einlesen der Sendungsstruktur mit Lieferdatum, Verkaufsgebiet, PLZ-Empfänger und Anzahl Verkaufseinheiten Stammdaten der Verkaufsgebiete: Code Verkaufsgebiet, PLZ, Bestandskapazität, jährliche Kosten Stammdaten des Sekundärtransportes: Werk, Code Verkaufsgebiet, Kosten pro Liefertour, max. Kapazität in Verkaufseinheiten Leitungsanbieter Analyse und Bewertung der Ist-Situation: durchschnittlicher Spitzensatz pro Woche durchschnittliche VE*Stunde pro Woche gesamte Verkaufskilometer pro Woche und Zeit Analyse von 3-4 weiteren Alternativen interaktives, dynamisches Herantasten an die optimale Struktur Simulation eines Grob-Greenfields auf Basis 3-stelliger Postleitzahlengebiete 10

11 ... Durchführung einer Standortoptimierung Methodik und Vorgehensweise (Forts.): Dokumentation der Ergebnisse Ergebnisse der Standortoptimierung: Identifikation eines Einsparungspotenzials durch die Standortoptimierung von mehr als 10 Mio DM Einsparung durch Greenfieldszenario von 40 Mio. DM bei 17 Standorten Empfehlung und Lösungsvorschläge: Aufbau eines Projektteams zur schnellen Realisierung der Standortoptimierung 11

Einsparungspotenzials durch die Standortoptimierung von mehr als 10 Mio DM Einsparung durch

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