Optimierungspotenzial in Distributionsnetzen
Vom Harzvorland in die weite Welt
Halberstadt – wer diesen Namen bereits kannte, hat diesen Ort bis dato wahrscheinlich als eine Stadt in der Nähe vom Harz – ein Mittelgebirge in Deutschland – wahrgenommen. Doch das wird sich in naher Zukunft ändern: Von 2025 an wird Halberstadt die neue Drehscheibe der weltweiten Ersatzteilversorgung von Mercedes-Benz Lkw sein. Der Lkw-Hersteller Daimler Truck errichtet dort sein bisher größtes Logistikzentrum.
Aus Sachsen-Anhalt sollen rund 20 regionale Logistikzentren weltweit beliefert werden: in verschiedenen europäischen Ländern, der Türkei, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Brasilien oder China. Dabei sollen nach Angaben des Unternehmens bis zu 300.000 Teile an 3.000 Fahrzeughändler in mehr als 170 Ländern verschickt werden, von der kleinsten Schraube bis zum fertigen LKW-Fahrerhaus.
Die Zahlen dieses Beispiels aus der Aftersales-Logistik zeigen, wie hoch die Komplexität eines einzelnen Logistikzentrums innerhalb eines Distributionsnetzes sein kann. Wie Sie mithilfe intelligenter Planungen zu einem wettbewerbsfähigen Netzwerk zur Verteilung Ihrer Waren gelangen, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Komplexe Distributionsnetze bieten ein hohes Potenzial
Ein Distributionsnetzwerk wird durch die Verteilung von Produktionsstandorten, Lager- und Umschlagsstätten, Transportmöglichkeiten und der Kundennachfrage bestimmt. Dieses Beziehungsgeflecht gilt es bei der Netzwerkoptimierung zu berücksichtigen. Verschiedenste Wechselwirkungen und Restriktionen führen zu einer hohen Komplexität, die jedoch eine Menge Optimierungspotenzial bietet.
Wer soll wie beliefert werden?
Auf der einen Seite erwarten die Kund*innen eine hohe Verfügbarkeit und die Lieferung von Waren innerhalb kürzester Zeit. Gleichzeitig ist der Margendruck – gerade beim wettbewerbsintensiven Handel – enorm groß. Lager- und Transportkosten müssen so gering wie möglich sein. Es gilt also den besten Trade-off zu finden zwischen Servicelevel und Logistikkosten. Die wesentliche Frage in einem Distributionsnetzwerk lautet daher: Welche Kunden sollen durch welches Lager auf welchem Weg beliefert werden?
Von strategischen, taktischen und operativen Planungen
Im Rahmen der Distributionsnetzwerkplanung ergeben sich verschiedene Aufgabenstellungen. Diese teilen sich auf in strategische, taktische und operative Aufgaben. In diesem Beitrag legen wir den Schwerpunkt auf die Herausforderungen der taktischen Planung eines Distributionsnetzes.
Nichtsdestotrotz bergen auch die strategischen Planungen, wie beispielsweise die Standortsuche beim Bau oder Kauf, enormes Optimierungspotenzial. Und auch im operativen Aufgabenfeld können Sie beispielsweise mit dem Einsatz einer Tourenplanung spürbare Optimierungen in Ihrer Distribution erzielen. (Lesen Sie hierzu unseren Blogbeitrag „Optimierte Einsatz- und Tourenplanung„)
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der Standortwahl von Depots und Distributionszentren größtenteils um eine strategische Planung, die zur nachhaltigen Wertschöpfung des Unternehmens beitragen sollte. Doch viele taktische Gesichtspunkte sind dabei – auch immer wieder neu – zu betrachten. Neben direkten monetären Aspekten wie Subventionen, Steuervorteilen und weiteren Fördermitteln, haben viele weitere (Standort-) Faktoren großen Einfluss sowohl auf die Kosten als auch auf den Lieferbereitschaftsgrad. Wie genau, das sehen wir uns im Folgenden an.
Lagerkapazitäten: So viele Restriktionen…
In Abhängigkeit vieler Faktoren steht die optimale Kapazität eines Lagers. Bei ihrer Ermittlung helfen Bedarfsprognosen, die informieren, welche Produkte in welchen Mengen in welchen Absatzgebieten benötigt werden. Bereits bestehende (Umschlag-) Depots unterliegen weiteren Restriktionen hinsichtlich der Kapazitäten, wie beispielsweise der Verlademöglichkeiten. Nicht nur die Anzahl an Verladerampen für beispielsweise LKWs ist hierbei von Bedeutung. Ebenso entscheidend ist der Automatisierungsgrad eines Lagers für den Umschlag beziehungsweise das Ein- und Auslagern von Ware, denn die Dauer eines Picks hat Einfluss auf den Durchsatz des gesamten Lagers und somit auf dessen Effizienz. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass nicht alle Lager im Distributionsnetzwerk über gleich hohe Kapazitäten verfügen.
Sprechen wir über direkte Kosten
Die direkten Kosten eines Lagers bzw. eines Umschlagdepots lassen sich sehr genau benennen. Sie entstehen für die Fläche durch Miete, Kauf oder Bau und das Betreiben des Logistik- bzw. Distributionszentrums. Die Personalkosten variieren nach Standort. Zudem sind sie abhängig vom Automatisierungsgrad des Depots. So fallen bei einem hohen Grad der Automatisierung weniger Personalkosten an, jedoch sind hierbei höhere Investitionskosten zu berücksichtigen.
Bei der Gesamtbetrachtung der Kosten ist auch immer das Servicelevel in Betracht zu ziehen. Es stellt sich also die Frage: Welche Größe soll das Lager haben und über welche Automatisierungstechnik sollte es verfügen, damit der definierte Lieferbereitschaftsgrad ohne zu hohe Kosten erreicht werden kann?
Der Teufel steckt oftmals im Detail – so auch im Transport
Wie schon bei den genannten Punkten, steht ein hohes Servicelevel auch in Konkurrenz zu den Transportkosten. Zudem sollten die komplexen Wechselwirkungen zwischen Transport- und Lagerströmen detailliert in die Planungen einfließen, denn ohne eine explizite Berücksichtigung wird nur „die halbe Wahrheit“ dargestellt. Oder anders ausgedrückt: Eingesparte Lagerkosten dürfen nicht durch höhere Transportkosten „aufgefressen“ werden. Und umgekehrt sollten bei einer Optimierung der Transportkosten eventuelle Folgekosten im Lager bedacht werden.
Unter Berücksichtigung dieser Wechselwirkungen ist prinzipiell die kostengünstigste Transportart zu wählen. Hierbei kann der Komplexitätsgrad noch einmal so richtig zulegen: Ob per Schiff, Flugzeug, Bahn oder LKW – nicht nur die Auswahl des Verkehrsmittels, sondern auch die Entfernung der Transporte und ihre Anzahl sind Faktoren, die bei der Planung zwingend zu berücksichtigen sind. Und letztendlich haben sie nicht nur Einfluss auf die Kosten, sondern in besonderem Maße auch auf das Thema Umwelt in Form ihrer CO2-Bilanz.
Der CO2-Bilanz – ein wichtiges Thema
Der Druck auf Unternehmen, sich mit dem eigenen CO2-Fußabdruck zu beschäftigen wird tagtäglich höher. Sowohl die Öffentlichkeit als auch die Gesetzgeber verschiedenster Nationen fordern ein CO2-reduziertes Handeln. Mit Hinblick auf die Transportströme könnten hierzu ganz einfach Maßnahmen getroffen werden: Sowohl die Anzahl der Transportfahrten als auch der Transportkilometer wird reduziert. Hierbei erfolgen Transporte nur, wenn die Ladung voll ist. Doch geht eine Verringerung der Taktung von Auslieferungen als eine Folge langer Wartezeiten zu Lasten der Lieferzeiten. Somit steht die Reduzierung der Transportfahrten wiederum in Konkurrenz mit dem Servicelevel, wenn die Kund*innen beispielsweise die Anlieferung für den nächsten Tag wünschen und nicht erst zwei Tage später.
Die Schaffung einer emissionsfreien Flotte im Unternehmen ist zunächst einmal mit hohen Investitionen verbunden, die sich in der Kostenaufstellung wiederfinden und somit die Effizienz des Distributionsnetzwerkes (zunächst) einmal reduziert.
Und es geht noch komplexer
Die Planung von Lager- und Transportströmen kann sich noch weitaus komplexer gestalten als dargestellt. Alle Herausforderungen aufzuführen, die in einem Distributionsnetz zu finden sind, würde hier zu weit führen. Deshalb möchten wir nur kurz erwähnen, dass Planungen im Handel oftmals noch viel komplexer sein können. Werden Geschäftsmodelle wie Omnichannel eingesetzt, müssen Warenverfügbarkeit in Ladengeschäften und Lieferzeiten beispielsweise bei „In-Store-Pickup“ gewährleistet sein, um den Kundenanforderungen voll und ganz zu entsprechen.
Eines sei hier außerdem noch erwähnt: Die Distribution von Produkten auf nationaler Ebene kann schon sehr kompliziert sein, doch sobald diese global ausgeweitet wird, nimmt der Komplexitätsgrad noch einmal ordentlich zu. Denn hierbei gilt es nicht nur Aspekte wie Lohnunterschiede und Währungsschwankungen zu berücksichtigen. Vor allem die geopolitischen Ereignisse der letzten Zeit zeigen die Fragilität internationaler Netzwerke auf.
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Distributionsnetzwerke beherrschen lernen
Der Weg zur Optimierung
Die im vorangegangenen Abschnitt genannten Faktoren, Wechselwirkungen und Restriktionen führen zu einer hohen Komplexität in Distributionsnetzen. Doch diese sollte Sie nicht davon abhalten, die Planungen Ihres Netzwerkes zu verbessern, denn je höher sie ist, desto höher ist auch das Optimierungspotenzial. Und wie Sie das ausschöpfen können, erfahren Sie im Folgenden.
Aber wir möchten ehrlich sein: Ohne Ihren Einsatz geht es nicht. Prozesse im Distributionsnetzwerk müssen verstanden und ggf. neu definiert werden. Wechselwirkungen und Restriktionen sind zu benennen und ihr Einfluss zu berücksichtigen. Für alle anfallenden Aufgaben sollten die beteiligten Stakeholder frühzeitig involviert werden.
Wir stellen in unseren Projekten immer wieder fest, dass bereits während der vorbereitenden Arbeiten viele neue Erkenntnisse gewonnen werden. Diese sind für Unternehmen sehr wertvoll und können als Grundlage für erste Quick Wins genutzt werden. Sie sehen: Ihr Einsatz lohnt sich.
Zielformulierung – Servicelevel vs. Kosten
Um Ziele erreichen zu können, müssen sie zunächst einmal definiert werden. Für die Planung eines optimalen Distributionsnetzes sollten Sie sich einerseits Gedanken machen zu Servicelevel bzw. Lieferbereitschaftsgrad. Zusätzlich sollten Sie aber eine Kostenobergrenze formulieren, die es erlaubt als Lieferant bzw. Zulieferer markt- und margenfähig zu bleiben.
Oftmals konkurrieren festgelegte Ziele untereinander. Um eine Priorisierung vornehmen zu können, empfiehlt es sich, die Ziele mithilfe von KPI (Key Performance Indicators) zu definieren und gegeneinander zu gewichten. Je mehr Ziele formuliert werden und je mehr diese sich widersprechen, desto komplexer werden Ihre Planungen.
Datenaufbereitung und -analyse schaffen Transparenz
In einem der ersten Schritte heißt es, relevante Daten zu identifizieren und sie für die weitere Vorgehensweise aufzubereiten und verfügbar zu machen. Hierzu müssen – falls noch nicht vorhanden – einheitliche Datenstrukturen geschaffen werden. Dies kann unter Umständen sogar bedeuten, dass analoge Daten zu digitalisieren sind.
Im weiteren Prozess müssen aus den Daten Informationen werden. Hierzu ist eine Datenanalyse essenziell. Bietet Ihre aktuelle IT-Infrastruktur diese Möglichkeit nicht, empfiehlt sich die Einführung einer Analyseschicht. Dies kann ein externes Tool sein, das über eine Schnittstelle an alle relevanten Datenquellen angebunden werden kann. Die Datenaufbereitung und -analyse hilft auf Basis der zuvor definierten KPI bei der Bewertung des Zielerreichungsgrades. Oftmals werden hierbei Kostenstrukturen und Wechselwirkungen erkannt, die vorher gar nicht in Betracht gezogen wurden.
Speziell die grafische Darstellung des Distributionsnetzwerkes als Geflecht von Produktionsstandorten, Depots, Transportmöglichkeiten und der Kundennachfrage kann helfen, bessere Entscheidungen zu treffen. Eine Übersicht aller relevanter Stammdaten, Relationen, Wechselwirkungen, KPI, Bedarfsprognosen, Transportmodi und Kosten kann helfen, Transparenz zu schaffen – als Basis für optimierte Planungen.
Optimierung des Distributionsnetzwerks
Der Schlüssel zur Effizienzsteigerung liegt darin, die Ware im Netzwerk so zu verteilen, dass das definierte Servicelevel erreicht, und gleichzeitig die Kostenobergrenze nicht überschritten wird. Hierbei sind sowohl die Lagerkosten der einzelnen Standorte als auch die Transportkosten zu berücksichtigen. Dies beinhaltet nicht nur eine Optimierung der Distributionsstruktur, d. h. der Anzahl, Lage und Kapazität der Umschlagspunkte, sondern auch die Planung von generellen Lieferstrategien, die die Anzahl von Fahrten und Fahrkilometer reduzieren.
Wie bereits eingangs erwähnt, fokussieren wir uns in diesem Beitrag auf die taktischen Planungen. Doch an dieser Stelle möchten wir darauf hinweisen, dass die Lösung auch darin bestehen kann, neue Lager an neuralgischen Standorten anzumieten, zu kaufen oder gar zu bauen – eine klassische strategische Fragestellung. (Lesen Sie hierzu unseren Blogbeitrag „Standortplanung erfolgreich optimieren„)
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Was machen die bei OPTANO eigentlich? Begleiten Sie unseren Mitarbeiter Dominik Vahle und finden Sie es heraus.
Das Potenzial entdecken – mit OPTANO
Reicht nicht eine manuelle Planung?
Bis zu einem bestimmten Komplexitätsgrad ist auch eine manuelle Planung z. B. mit Excel möglich. Doch wir haben in diesem Beitrag ausführlich beschrieben, wie schnell die Herausforderungen einer Distributionsnetzwerksplanung zunehmen. Eine manuelle Planung kommt da schnell an ihre Grenzen. Und hier kommt eine Software wie OPTANO mit ihrem Ansatz der algorithmisch optimierten Entscheidungsunterstützung ins Spiel.
Unsere bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, dass das Einsparpotenzial durch intelligente Entscheidungsunterstützung mit der Komplexität des Netzwerkes steigt. Insbesondere bei der Identifizierung und Nutzung versteckter Potenziale in Planungsprozessen ist eine Software wie OPTANO unschlagbar.
OPTANO – mit unserem Team definieren Sie Ihre Ziele
OPTANO Projekte beginnen mit einem Workshop, in dem alle Beteiligten zusammenkommen. Unsere Projektleiter*innen, die bereits viele Erfahrungen in unterschiedlichsten Branchen sammeln konnten, helfen Ihnen dabei, die Strukturen des Netzwerkes zu verstehen und die relevanten Daten zu identifizieren. Liegen diese nicht in verarbeitbarer Form vor, bereiten wir sie auf. So schaffen wir die Grundlage für eine zielgerichtete Optimierung des Netzwerkes.
Die richtige Zielsetzung ist der nächste wichtige Schritt. In der Praxis sind Ziele oft unklar oder unscharf formuliert. Bei der Optimierung von Distributionsnetzen stellt sich beispielsweise die Frage: Sollen Lager- und Transportkosten minimiert oder das Servicelevel maximiert werden? Auch hier profitieren unsere Kund*innen von der Erfahrung des OPTANO Teams. Wir helfen messbare Ziele zu definieren und zu priorisieren.
Mit OPTANO werden aus Ihren Daten Informationen
Als Optimierungssoftware ermöglicht OPTANO die Analyse und Darstellung von Daten als Modell. In manchen Fällen erstellen wir zunächst einen schnellen Prototyp in Form eines MVPs (Minimum Viable Product). So können Sie bereits zu diesem frühen Zeitpunkt sehen, wie Ihre Optimierung aussehen wird. Natürlich erfolgt eine Validierung, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse korrekt dargestellt werden. Zudem wird das Modell ausgiebig von uns getestet, um zu gewährleisten, dass die Optimierung fehlerfrei funktioniert.
Komplexe Netzwerke mit ihren Standorten und Transportverbindungen können so mit allen relevanten KPI, Relationen und Stammdaten einfach abgebildet werden. Wechselwirkungen und Ineffizienzen werden besser und schneller erkannt.
Mit dem Einsatz mathematischer Optimierungsmethoden kann eine Vielzahl unterschiedlicher Ziele berücksichtigt und der Trade-off von Zielkonflikten sichtbar gemacht werden. Unsere leistungsfähigen Algorithmen berechnen aus Abermillionen von Möglichkeiten stets das bestmögliche Ergebnis. So können Sie bewusst die richtige Entscheidung treffen.
Mithilfe von Prescriptive Analytics formuliert OPTANO nicht nur konkrete Handlungsoptionen, sondern ermöglicht mit dem Einsatz von Was-wäre-wenn-Szenarien die Simulation von Entscheidungen und Eingriffen in das Netzwerk. So kann beispielsweise untersucht werden, wie sich veränderte Kostenstrukturen und Nachfrage einzelner Standorte auf das Gesamtsystem auswirken. OPTANO sorgt jederzeit für die notwendige Transparenz und eine optimale Planung im gesamten Netzwerk.
Wer soll wie beliefert werden? – Der Algorithmus gibt die Antwort
Wie im vorangegangenen Abschnitt beschrieben, übernimmt unser Optimierungsmodell letztlich die Planungen Ihres Distributionsnetzes. Zielkonflikte zwischen Servicelevel und Kostenminimierung werden systematisch identifiziert und mit Blick auf Effizienzsteigerung des Netzwerkes optimiert. So können mithilfe von Bedarfsprognosen Lager- und Lieferkapazitäten festgelegt werden. Der Einsatz von Was-wäre-wenn-Szenarien ermöglicht nicht nur die Optimierung der Lage und Anzahl von Standorten oder die Entscheidung zwischen Make or Buy. Sogenannte „Grüne Wiese“ Szenarien können auf Realisierbarkeit und Potenzial ebenfalls untersucht werden.
Sollen die Transportkosten und der CO2-Ausstoß reduziert werden, können Bündelungen von Lieferungen Transportanzahl und -kilometer minimieren. Vielleicht sind Zwischenlager die Lösung, wenn der Servicelevel beibehalten werden soll? Oder die Belieferung aus verschiedenen Lagern? Mithilfe von Was-wäre-wenn-Szenarien können auch hier verschiedenste Ansätze simuliert werden. Der Optimierungsalgorithmus hilft Ihnen, immer die beste Entscheidung zu treffen.
Im Gegensatz zur manuellen Planung ist das Modell so flexibel, dass beliebig viele Randbedingungen berücksichtigt werden können. Den Möglichkeiten der Planungen sind nahezu keine Grenzen gesetzt. Egal, wie sich die Parameter verändern, Sie können sich darauf verlassen, mit OPTANO immer die bestmögliche – und wissenschaftlich fundierte – Entscheidung mit Hinblick auf Ihre Ziele zu treffen.
Scheuen Sie sich nicht – in Anbetracht der hohen Komplexität Ihres Distributionsnetzwerkes – eine Optimierung in Angriff zu nehmen. Mithilfe einer intelligenten, mathematisch unterstützten Planung lassen sich Optimierungspotenziale identifizieren und zum (Wettbewerbs-) Vorteil nutzen. Vertrauen Sie darauf, dass Sie mit unserer Hilfe und unserer Optimierungssoftware auch in Ihrem Unternehmen Effizienz und Nachhaltigkeit steigern können.
Ob nun Halberstadt, München, Paris oder Tokyo der richtige Standort zur Effizienzsteigerung Ihres Distributionsnetzwerks ist, hängt von den Rahmenbedingungen in Ihrem Netzwerk ab. Sicher ist jedoch, dass Sie mithilfe mathematischer Optimierung auch hierfür die bestmögliche Entscheidung treffen werden.
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