Gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit durch Cross-Docking
Alltag im Cross-Docking-Terminal: Der Fahrer eines für einen bestimmten Zeitpunkt eingeplanten LKW meldet eine Verspätung seiner Ankunftszeit. Im Distributionsterminal muss jetzt schnell gehandelt werden, denn die kleinste Störung bringt den gesamten Ablauf in Verzug.
Beim Cross-Docking spielen die sechs Rs der Logistik eine besonders wichtige Rolle. Die richtigen Produkte müssen zur richtigen Zeit in der richtigen Qualität und Menge am richtigen Ort zu den richtigen Kosten sein, denn Cross Docking richtet sich stark an das Just-in-Time Prinzip. Verlässliche Pläne sind somit eine wichtige Voraussetzung für eine gut funktionierende Cross-Docking Logistik.
Cross-Docking: Umschlagplatz statt Warenlager
In der „klassischen Logistikkette“ ist das Lager ein wichtiger Bestandteil und Bindeglied von liefernden Unternehmen bis hin zu den Verbraucher*innen. Beim Umschlag großer Warenmengen führen Einlagerungsprozesse, Bestandslageraktivitäten und Warenkommissionierung zu hohen Kosten verbunden mit einer wesentlichen Kapitalbindung.
Beim Cross-Docking (Kreuzverkupplung) wird das Fließprinzip realisiert, bei dem die Warenlagerung komplett entfällt oder auf eine kurze Zwischenlagerung reduziert wird. Cross-Docking ist somit eine Warenumschlagsart, die die Prozessschritte Einlagerung, Bestandslagerung und Kommissionierung einfach überspringt. Produzierende Unternehmen und Wiederverkäufer profitieren vor allem vom Verteiler-Cross-Docking, bei dem Produkte verschiedener Lieferanten zu einer Mischpalette für den Weitertransport zusammengeführt werden.
In den letzten Jahren hat die Bedeutung des Cross-Docking in der Logistik stark an Bedeutung gewonnen. Unternehmen können ihre Lagerhaltungskosten reduzieren und den Lagerplatzbedarf minimieren. Effizienz und Effektivität in der Logistik lassen sich so erhöhen. Gleichzeitig werden geringere Durchlaufzeiten für die Waren realisiert. Geschwindigkeit, Produktivität und Flexibilität sind von entscheidender Bedeutung bei der Wettbewerbsfähigkeit für Unternehmen.
Auf einen Blick:
Vorteile beim Einsatz von Cross-Docking in der Lagerlogistik
- Reduzierung von Lagerplatzbedarf
- Minimierung der Lagerhaltungskosten
- Prozesse für Ein-, Bestands- und Auslagerung entfallen
- Beschleunigter Warenfluss und verringerte Durchlaufzeiten
- Verkürzung der Lieferzeiten
Verlässlichkeit – das A und O beim Cross-Docking
Voraussetzung für ein erfolgreiches Cross-Docking ist ein reibungsloser Ablauf. Hierbei geht es darum, Prozesse optimal zu konzipieren und zu steuern. Dazu sollten alle Prozessschritte möglichst lückenlos ineinandergreifen. Nur so kann das Ziel des Cross-Docking Prinzips erreicht werden: Die korrekten Produkte in der richtigen Menge zum festgelegten Zeitpunkt bzw. in der passenden Frequenz zu den Empfänger*innen zu liefern.
Damit dies gelingt, ist die perfekte Koordination aller Akteure zwingend erforderlich. Vorausgesetzt wird ein einwandfreier Informationsfluss und Transparenz zwischen sämtlichen Instanzen von liefernden Unternehmen über Transporteure und das Distributionsterminal bis zu den Empfänger*innen. Zudem sind vereinbarte Liefertermine zwingend einzuhalten. Verlässlichkeit ist somit ein wichtiges Kriterium für eine erfolgreiche Cross-Docking Logistik.
Hohe Anforderungen an die Technologie und das IT-System
Beim Cross-Docking müssen die Synchronisation der Waren- und Informationsströme gewährleistet sein. Und auch der Daten- und Informationsaustausch in Echtzeit zwischen allen Instanzen ist zwingend notwendig für einen reibungslosen Ablauf. Mit dieser Komplexität stellt Cross-Docking insbesondere an die eingesetzten IT-Lösungen sehr hohe Anforderungen.
Neben einer Lagerverwaltungssoftware, die mit Stamm- und Bewegungsdaten für störungsfreie Logistikprozesse sorgt, ist der Einsatz einer agilen Planungssoftware essentiell. Verlässliche Pläne, eine Voraussetzung für das gute Funktionieren von Cross-Docking, können so ganz einfach erstellt werden.
Verlässliche Pläne erstellen mithilfe mathematischer Optimierung und OPTANO
Mithilfe der mathematischen Optimierung ist es möglich, die komplexen Anforderungen der Planung in der Cross-Docking Logistik zu beherrschen. Die Erstellung von Plänen mit einer Planungssoftware wie OPTANO basiert auf einem Modell, das den gesamten Logistikprozess abbildet – unter Berücksichtigung aller Ziele, Ressourcen, Variablen und Restriktionen. Mit dem Einsatz spezieller Solver können dann optimale Pläne für das Cross-Docking erzeugt werden.
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Lieferverzögerung: Ein neuer Plan muss her
Nicht nur die Erstellung initialer Pläne stellt eine komplexe Aufgabe in der Cross-Docking Logistik dar. Wie eingangs beschrieben, kann es jederzeit zu Lieferverzögerungen kommen. Die Ankunft eines anliefernden LKW verschiebt sich, weil das Fahrzeug zum Beispiel im Stau steckt, eine Panne hat oder es bereits beim Beladen zu Verzögerungen kam.
Die Änderung der Ankunftszeit auch nur einer Anlieferung hat jedoch Auswirkungen auf den gesamten Prozess beim Cross-Docking, der beeinflusst wird durch folgende Restriktionen: Jeder LKW hat einen Ankunftszeitpunkt, für jeden LKW gibt es einen gewünschten Abfahrtstermin und als Präzedenzrestriktion gibt es die Relation zwischen eingehendem und abfahrendem Fahrzeug. Dies bedeutet, dass die Fahrzeuge nur beladen werden können, wenn die Ware vor Ort ist.
Es gilt die Kosten zu reduzieren, die bei einer Verzögerung automatisch entstehen: Bei der Planänderung müssen unterschiedlichste Abfertigungszeiten in Betracht und in Relation mit Wartezeiten gesetzt werden, denn die Abfertigung verursacht unter anderem mit einem höheren Personalbedarf mehr Kosten. Um Kosten zu sparen, muss zudem die Zeitspanne reduziert werden.
Bei diesen dynamischen und komplexen Anforderungen ermöglicht OPTANO eine Neuplanung und Neusynchronisierung per Knopfdruck für das gesamte Cross-Docking Netzwerk.
Ein kurzer Exkurs
Eine Masterarbeit verschafft Einblicke in OPTANO
Unser Mitarbeiter Hannes Post hat sich in seiner Masterarbeit mit dem Thema Truck Scheduling im Rahmen von Cross-Docking eingehender beschäftigt.
Hierbei wurden zunächst die Unterschiede zwischen den zwei wichtigsten „Service Modes“ beim Cross-Docking betrachtet. Während es beim „Exclusive Service Mode“ eine strikte Unterteilung der Docks gibt, die entweder für die Abfertigung von anliefernden oder für die Abfertigung ausliefernder LKW genutzt werden, besteht beim „Mixed Service Mode“ ein höherer Freiheitsgrad. Hierbei können alle Docks sowohl eingehende als auch ausgehende Lkw abfertigen. Der „Mixed Service Mode“ hat in der Praxis einen größeren Anteil, ist aber weniger erforscht.
Die in der OPTANO Software genutzten Modelle sind sowohl für den „Exclusive Service Mode“ als auch für den „Mixed Service Mode“ geeignet.
Restriktionen, Zielfunktion und Algorithmen
Ein weiteres Kapitel der Masterarbeit beschäftigt sich mit den bereits im Text erwähnten Restriktionen des Cross-Dockings. Neben den Präzedenzrestriktionen, sind die Ankunfts- und Abfahrtszeitpunkte der Lkw die wichtigsten begrenzenden Faktoren.
Die Zielfunktion beinhaltet die Minimierung der Kosten unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Abfertigungszeiten, gewünschter Abfahrtszeitpunkten und der Abwägung von Abfertigungszeiten mit einem höheren Kostenfaktor gegenüber reiner Wartezeiten.
Die Erstellung des initialen Plans erfolgt mithilfe eines genetischen Algorithmus, einer Metaheuristik. Um weiteres Verbesserungspotential auszuschließen, wird dieser Plan zudem als Startlösung an einen Solver gegeben.
Die reaktive Neuplanung
Neben der Erstellung initialer Pläne ist eine schnelle reaktive Neuplanung bei Störungen in der Cross-Docking Logistik wesentlich. Hierbei wird bei einer Verspätung zunächst eine Rechtsverschiebung des ursprünglichen Plans vorgenommen, indem unter anderem der Zeitpunkt bestimmt wird, ab dem alle bereits begonnen Vorgänge bzw. Jobs im initialen Plan fixiert werden. Der neue Plan mit der Rechtsverschiebung wird dann als Startlösung für die Metaheuristiken eingesetzt, um ihn schnell in einen neuen zulässigen Plan zu überführen.
Parallelisierung
Um eine noch schnellere Reaktion bei der Neuplanung ermöglichen zu können, wird der eingesetzte genetische Algorithmus parallelisiert und so die Laufzeit deutlich verringert. Für Testszenarien realistischer Größe kann dadurch in unter einer Minute auf Störungen reagiert und ein neuer Plan gefunden werden, der die entstehenden Kosten minimiert.
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