Modellierungsmethode für die Planung und Steuerung der KEP-Zustellung
Abstract
Die Anbieter von Kurier-, Express- und Paketdiensten (KEP) haben in den letzten Jahren stark von steigenden Sendungsmengen durch das anhaltende Wachstum des Onlinehandels profitiert. Aufgrund der aktuellen Anforderungen an logistische Dienstleistungen, wie Konkurrenz- und Kostendruck sowie insbesondere dem globalen Klimawandel, stehen die Anbieter von KEP-Leistungen nun zunehmend vor der Herausforderung, ihre Lieferketten ökonomisch und ökologisch nachhaltig zu gestalten. Zur effizienten Abwicklung der Zustellung betreiben die Anbieter von KEP-Leistungen komplexe logistische Netzwerke. Vor allem die letzte Meile der Paketzustellung, die über 50% der Prozesskosten in der Transportkette zum Kunden verursacht, steht zunehmend im Fokus. Dabei sind insbesondere die Auswahl von geeigneten Standorten, die Gestaltung der Zustellprozesse, die Zusammenstellung des Fuhrparks sowie die Planung der Touren anspruchsvolle Aufgaben, die geeignete Planungswerkzeuge erfordern. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Ansatz für die Modellierung der Letzten-Meile-Zustellung sowie der für die Abwicklung der Zustellung zu treffenden Planungsentscheidungen vorgestellt. Um den Modellierungsaufwand für eine praxisnahe Anwendung zu reduzieren, erfolgt der Modellaufbau automatisiert auf Basis eines zugrundeliegenden Datenmodells. Die Modellarchitektur des Werkzeuges ist an das agentenbasierte Modellierungsparadigma (ABM) angelegt und umfasst unterschiedliche Softwareagenten, mit denen die wesentlichen Akteure und Komponenten der Letzte-Meile-Zustellung abgebildet werden. Diese sind in eine Simulationsumgebung eingebunden, in der die Materialfluss- und Informationsprozesse ereignisdiskret durchlaufen werden. Zudem werden Planungs- und Steuerungsentscheidungen des Zustellprozesses innerhalb des Modells gelöst, was durch die Integration von problemspezifischen Lösungsverfahren in die Simulation ermöglicht wird. Die Umsetzung erfolgt mit dem Simulationswerkzeug AnyLogic. Die Optimierung der Zustellfahrten wird im Rahmen der Tourenplanung als „Traveling-salesperson-problem with precedence constraints“ (TSPPC) modelliert und mithilfe des Solvers Gurobi gelöst. Die Konzeption und Umsetzung der Modellierungsmethode erfolgt unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen an den Letzte-Meile-Zustellprozess, die sich aus der jeweiligen Netzwerkkonfiguration und den individuellen Abläufen der KEP-Dienstleister ableiten. Darüber hinaus umfassen die entwickelten Komponenten die Eingangsdatenverarbeitung, eine Datenbank zur Informationsverwaltung, ein Auswertungsmodul zur Berechnung von Kennzahlen sowie ein Optimierungsmodul. Die Evaluation der Modellierungsmethode erfolgt anhand eines praktischen Anwendungsszenarios, welches eine Woche der KEP-Zustellung in Dortmund umfasst und die konventionelle Zustellung im gesamten Stadtgebiet abbildet. Die Untersuchung zeigt, dass die entwickelte Modellierungsmethode die Materialflüsse und Prozessabläufe der Paketzustellung auf der letzten Meile realistisch abbildet. Die zeitliche und räumliche Verteilung der Sendungen auf das Stadtgebiet von Dortmund wird im Vergleich zu den verwendeten Ist-Daten valide nachgebildet. Die Methode ist zudem in der Lage, eine große Menge an Touren in einer praktikablen Rechenlaufzeit von wenigen Stunden zu berechnen und erfüllt somit eine zentrale Bedingung für den Einsatz in einer tagesaktuellen Planung. Ausgehend von der Ist-Situation lassen sich mit geringem zusätzlichem Aufwand weitere Szenarien erstellen und anhand von Kennzahlen, die im Rahmen der Simulation erhoben werden, evaluieren. Dies wird am Beispiel einer Untersuchung von alternativen Fahrzeugvarianten wie Lastenfahrrädern und elektrischen Fahrzeugen belegt, da die Auswertung der Szenarien die Vor- und Nachteile der untersuchten Fahrzeugtypen valide abbildet. Somit ist die Modellierungsmethode ein effektives Werkzeug, um die Planung und Steuerung der letzten Meile zu unterstützen.
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The research topic of the laboratory Science Pour l'Environnement (SPE) and the laboratory STELLA MARE of Université de Corse, focus on solving the environmental problems of our time. Various research teams focus their work on modeling and simulation of complex systems and behavioral modeling of species. Generally, in this modeling process (abstractions from the real world), we observe that the parameterization of the models is usually very tedious, carried out in an empirical or intuitive way based on assumptions specific to each modeler. There are also several modeling techniques which are generally parameterized intuitively and empirically. We have therefore proposed an approach to optimize the parameterization of models based on the algorithms of these models. This approach uses meta-heuristics, a class of optimization algorithms inspired by nature for which we obtain remarkable results. The use of meta-heuristics in this approach is justified by the nature of the problem to be solved. Indeed, the parameterization of models can be considered as a complex problem with a very large solution space that needs to be explored in an intelligent way. The risk of a combinatorial explosion is also very high because of the number of variables to be optimized. The advantage of this approach that we propose is that it allows an evolutive optimization of the model parameterization as the data arrives. For the validation of this approach, we used simulated data from a theoretical model. The validation of this theoretical model opens possibilities of applications on real world models.
One of the major critiques of land use-transport interaction (LUTI) models over the ages has been their over-dependence on individualized software and context. In an effort to address some of these concerns, this study proposes a framework to construct "virtual cities" that can act as sandboxes for testing different features of a LUTI model, as well as provide the capability to compare different LUTI models. We develop an approach to translate any prototypical transportation infrastructure network into a plausible land use zoning plan and synthetic population that are suitable for spatially detailed LUTI microsimulation of the virtual city. Disaggregate units of spatial geometry, like parcels and postcodes, are generated using geospatial techniques applied to the transportation network. Households and jobs are randomly sampled from an actual city, and allocated in the virtual city based on matching density gradients. Students are matched with schools and workers are matched with jobs to complete the calibration of a synthetic population for the virtual city. Following the adjustment of behavioral models to complement the reduced scale of the virtual city, we demonstrate the integration between the land use and transportation simulation components in our LUTI model, SimMobility. The benefits of faster convergence times and shorter simulation times are clearly demonstrated through this exercise. We hope that this study, and the open-source releases of the SimMobility software with the virtual city database, can accelerate experimentation with LUTI models and aid the transition from individualized LUTI models to a common shared integrated urban modeling platform.
In the wake of e-commerce and its successful diffusion in most commercial activities, last-mile distribution causes more and more trouble in urban areas all around the globe. Growing parcel volumes to be delivered toward customer homes increase the number of delivery vans entering the city centers and thus add to congestion, pollution, and negative health impact. Therefore, it is anything but surprising that in recent years many novel delivery concepts on the last mile have been innovated. Among the most prominent are unmanned aerial vehicles (drones) and autonomous delivery robots taking over parcel delivery. This paper surveys established and novel last-mile concepts and puts special emphasis on the decision problems to be solved when setting up and operating each concept. To do so, we systematically record the alternative delivery concepts in a compact notation scheme, discuss the most important decision problems, and survey existing research on operations research methods solving these problems. Furthermore, we elaborate promising future research avenues.
Recently a range of new information based technologies have been developed that create opportunities to implement more integrated and dynamic City Logistics solutions. Sensor networks and demand models can assist in advancing understanding and the prediction the negative impacts of freight on human health that can be used in evaluation. Advances in autonomous and electric freight vehicles have good potential for improving the efficiency and sustainability of urban freight systems. This paper presents an overview of how models can be used to promote the adoption of advanced technologies for enhancing City Logistics.
Light goods vehicles are an important part of London traffic. With changes to delivery demand and traffic patterns more broadly, they often have a disproportionate impact on the functioning of cities. We partnered with industrial organizations specializing in last-mile parcel delivery, thereby gaining access to data which allowed us to construct an agent-based model of the last-mile delivery process. In this work, we expand upon the existing model to incorporate parking behavior, an important factor of delivery driving which is often overlooked in the literature. The tool we present can be used to explore different policy and infrastructure interventions.
The contradiction between the contribution of city logistics (CL) to sustainable urban development and its negative externalities is increasingly prominent. Policy supervision measures and the green logistics initiative are also in conflict with the management goal of logistics enterprises. Innovative solutions for CL have attracted increasing research attention worldwide. However, the description of the global research network in the field of CL, research trends, and the discussion of advanced theories and practices have not been systematically reviewed so far. Especially in the past three years, there has been an explosive growth of relevant literature. In this paper, the method of combining scientometric analysis and thematic discussion was adopted to systematically review 513 important works in the literature from 1993 to 2018, aiming to provide a holistic understanding of the status in quo, trends and gaps of CL research, and to further analyze prominent problems. The study has made statistical analyses of the publication year profile, journal allocation and research methods of the included literature, and constructed four kinds of visualized bibliographic information timeline maps for the authorship network, international collaboration network, keywords co-occurrence network and research topic clustering. Then, the three themes summarized by clustering are discussed, mainly focusing on CL strategies and policy, green supply chain management, planning methods, and advanced concepts and practices. Finally, the research gaps framework and agenda were reported. This study contributes to summarizing the research and development of city logistics on the whole, and can also serve as an explorative manual to support sustainable urban freight activities and innovative research.
In the competitive market of online retail, customers and retailers mutually agree on delivery time windows for order delivery. Since overall information on customers and their desired time windows becomes only available incrementally during the booking process, decisions on the acceptance of customers are challenging: customers arrive step-by-step on the retailer’s website and expect immediate feedback on the availability of desired time windows, which requires effective solutions in short run times. The retailer’s aim is to accept as many customers as possible to stay profitable, and fixed delivery capacities have to be considered when customers request for delivery. Customer acceptance mechanisms provide guidance for retailers to estimate the delivery costs and hence the number of customers that can be accepted without exceeding available capacities. Within this paper, we present a new customer acceptance mechanism, which is based on a cost approximation approach from the literature. We perform a computational study to evaluate the presented approximation method and compare it to customer acceptance mechanisms from the literature. We consider various demand scenarios, partially obtained from real order data from a German online supermarket.
The growth of e-commerce is accompanied by an increasing distribution of parcels in cities resulting in externalities like traffic congestion or emissions. As a consequence, different delivery concepts like bike deliveries or delivery points have been suggested. Naturally, companies will only accept these changes, if they do not result in higher costs. However, it is difficult to predict the impact of a certain delivery concept in a certain city. This leads to the research question, how different delivery scenarios for a certain area can be assessed and compared, especially if some of them have not been implemented.
In recent years, new meta-heuristic algorithms have been developed to solve optimization problems. Recently-introduced Cuckoo Optimization Algorithm (COA) has proven its excellent performance to solve different optimization problems. Precedence Constrained Sequencing Problem (PCSP) is related to locating the optimal sequence with the shortest traveling time among all feasible sequences. The problem is motivated by applications in networks, scheduling, project management, logistics, assembly flow and routing. Regarding numerous practical applications of PCSP, it can be asserted that PCSP is a useful tool for a variety of industrial planning and scheduling problems. However it can also be seen that the most approaches may not solve various types of PCSPs and in related papers considering definite conditions, a model is determined and solved. In this paper a new approach is presented for solving various types of PCSPs based on COA. Since COA at first was introduced to solve continuous optimization problems, in order to demonstrate the application of COA to find the optimal sequence of the PCSP, some proposed schemes have been applied in this paper with modifications in operators of the basic COA. In fact due to the discrete nature and characteristics of the PCSP, the basic COA should be modified to solve PSCPs. To evaluate the performance of the proposed algorithm, at first, an applied single machine scheduling problem from the literature that can be formulated as a PCSP and has optimal solution is described and solved. Then, several PCSP instances with different sizes from the literature that do not have optimal solutions are solved and results are compared to the algorithms of the literature. Computational results show that the proposed algorithm has better performance compared to presented well-known meta-heuristic algorithms presented to solve various types of PCSPs so far.
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Die Ansprueche der Buerger an eine schnelle, effiziente Belieferung sind ebenso hoch wie die auf eine bessere Lebensqualitaet. Urbane Warentransporte stehen im Mittelpunkt dieses Gegensatzes. All dies fordert eine zunehmende Relevanz des Themas "City-Logistik". Bereits seit den 1990er Jahren wird versucht mit dem Konzept der City-Logistik diesen Problemen entgegen zu wirken, indem vorhandene Warenstroeme konsolidiert und routenoptimiert ausgeliefert werden. Die Arbeit ist im Rahmen der Suche nach praktikablen City-Logistik-Loesungen entstanden und beinhaltet den aktuellen Stand der Praxis. Neben einer theoretischen Betrachtung erfolgt eine quantitative und qualitative Beschreibung und Diskussion von 46 ausgewaehlten Praxisprojekten in Zentraleuropa. Fuer die in der Auswertung gewaehlten Praxisbeispiele im deutschsprachigen Raum (Deutschland, Oesterreich, Schweiz) wurden vorhandene wissenschaftliche Studien, Projektdokumentationen und Praxisberichte ausgewertet und durch gezielte Primaererhebungen ergaenzt. Die Analyse der einschlaegigen Literatur und der zahlreichen City-Logistik-Projekte erlaubt praxisrelevante Schlussfolgerungen. So sind neben der mangelnden Rentabilitaet der Projekte kooperationsinterne Probleme, wie mangelndes Vertrauen der beteiligten Unternehmen, die zweithaeufigste Ursache, die zum Scheitern von City-Logistik-Projekten gefuehrt haben. Auch die Tatsache, dass nur noch acht der 46 City-Logistik-Projekte aktiv sind zeigt, dass sich die hohen Erwartungen an die City-Logistik - welche in den 1990er Jahren vorherrschten - im Wesentlichen nicht erfuellt haben.
https://www.bookshop.fraunhofer.de/buch/239170
This paper investigates a dynamic and stochastic vehicle routing problem with time windows that considers the use of multiple delivery options and crowd drivers, reflecting the synchromodality in the urban context. We propose a multi-stage stochastic model, and we solve the problem by using a simulation-optimization strategy. It relies on a Monte Carlo simulation and a large neighborhood search (LNS) heuristic for optimization. We conduct a case study in the medium-sized city of Turin (Italy) to measure the potential impact of integrating cargo bikes and crowd drivers in parcel delivery. Experimental results show that combining crowd drivers and green carriers with the traditional van to manage the parcel delivery is beneficial in terms of economic and environmental cost-saving, while the operational efficiency decreases. Besides, the green carriers and crowd drivers are promising delivery options to deal with online customer requests in the context of stochastic and dynamic parcel delivery. The resulting set of policies are part of the outcomes of the Logistics and Mobility Plan 2019-2021 in the Piedmont region.
Die disruptiven Effekte der Digitalisierung führen in den letzten Jahren zu einem Paradigmenwechsel in der Mobilität und der Verkehrsplanung. Von einer Modellbetrachtung des Verkehrs transformieren sich die Zielvorstellungen in ein datengetriebenes und zunehmend umweltorientiertes Verkehrsmanagement in Fast‐Echtzeit. Die neuen Möglichkeiten und die sich daraus ergebenden Umsetzungen ändern die Anforderungen an die bauliche Infrastruktur. Insbesondere geht es zunehmend darum, die Anforderungen der Versorgungsstrukturen (z. B. Logistik) und der nutzerorientierten Mobilität aufeinander abzustimmen, da beide Systeme die gleiche Infrastruktur verwenden. Dabei sind es die Nutzer/‐innen, die als Nachfrager/‐innen entsprechender Mobilitäts‐/Logistikleistungen als zentrale Stellgröße angesehen werden sollten. Für eine Umsetzung von kundenzentrierten Maßnahmen bedarf es jedoch entsprechender Organisationseinheiten innerhalb von Städten und Kommunen, die die richtigen Maßnahmen auf Basis von anforderungsgerecht aufgearbeiteten (Echtzeit‐)Daten treffen. Solche Einheiten können bspw. kooperative Leitstellen sein, die auf Basis von Big Data Analytics sowie Vorhersagen oder Strategievorgaben die „richtigen“ Maßnahmen zum Management des Verkehrs vorschlagen oder sogar automatisch treffen.
Dieses essential diskutiert die Grundlagen der Letzten Meile in der Logistik, ihre Probleme und betriebswirtschaftlichen Gestaltungsfelder. Die Letzte Meile ist der Prozess der Übergabe von Konsumgütern in die Hände des Endkunden. Dieser Begriff wird anhand vieler Praxisbeispiele der Distributionslogistik definiert und eine Typologisierung von Letzte-Meile-Situationen vorgenommen. Es zeigt sich, dass die Letzte Meile kostenintensiv ist. Die Schwere dieses Problems ist allerdings von konkreten Tour-Bildern, von dem angewandten Distributionsprozess und von Sendungsparametern der Touren abhängig. Daraus ergeben sich Gestaltungsfelder, die Entscheider auf der Letzten Meile bearbeiten sollten.
Der Inhalt
• Die Letzte Meile aus der Sicht der Distributionslogistik
• Kosten der Letzten Meile
• Entscheidungen auf der Letzten Meile
• Gestaltungsfelder für die Letzte Meile
Die Zielgruppen
• Praktikerinnen und Praktiker aus der Logistik
• Studierende der Betriebswirtschaft
Der Autor
Dr. Christian Brabänder promovierte am Lehrstuhl für Controlling und Logistik an der Universität Regensburg. Seine Lehr- und Forschungsschwerpunkte sind Transportlogistik, Distributionssysteme und Bestandsmanagement. Er arbeitet im Bereich After Sales & Parts bei einem mittelständischen Maschinenbauer in Süddeutschland und ist mit Data Analytics und Telemetrieanwendungen betraut.
The worldwide trend of urbanization, the rising needs of individuals, and the continuous growth of e-commerce lead to increasing urban delivery activities, which are a substantial driver of traffic and pollution in cities. Due to rising public pressure, emission-reducing measures are increasingly likely to be introduced. Such measures can cover diesel bans or even entire car-free zones, causing drastic effects on delivery networks in urban areas. As an option to reduce the risk of a regulation-induced shock, we present a resilience-oriented network and fleet optimization. We propose an innovative parcel delivery concept for last mile delivery (LMD) operations and develop an optimization model to support tactical planning decisions. Our model minimizes overall operating costs by determining optimal locations for micro depots and it allocates transport vehicles to them. An adjustable CO2-threshold and external costs are included to consider potential regulatory restrictions by city authorities. We implement our model into a decision support system (DSS) that allows analyzing and comparing different scenarios. We provide a computational study by evaluating and discussing our DSS with an example of a mid-sized German city. Our results and findings demonstrate the trade-off between cost and emission minimization by quantifying the impacts of various fleet compositions. The proposed logistics concept represents an option to achieve environmentally friendly, cost-efficient, and resilient LMD of parcels.
This paper describes how last mile deliveries can be considered in a supply chain simulation using distance metrics. A brief overview of urban morphologies and their characteristics will be presented, with a focus on traffic-relevant characteristics. Also, different distance metrics are investigated with respect to their suitability for urban logistics. After a short characterisation, common distance metrics will be applied and compared to the presented urban morphologies, taking into account their interrelationships, properties and peculiarities by means of example cases. The aim here is to determine whether existing approximations for supply chain simulation models are sufficient, even against the background of changing urban design forms, or whether adjustments need to be made. Subsequently, it will be explained how the findings gained for the improved simulation of urban distribution networks can be integrated into simulation tools. The authors will propose a distance metric and name a rescaling factor that can be applied independently of the cityscape.
Die Digitalisierung sorgt für einen tiefgreifenden Wandel in jedem Lebensbereich. Auch die Prozesse in Industrie, Handel und Logistik verändern sich durch die zunehmende Nutzung digitaler Medien grundlegend. Hierdurch bieten sich Chancen für mehr Lebensqualität, neue Geschäftsmodelle und größere Prozesseffizienz in Produkten, Services sowie Teil- oder Gesamtprozessen. Die fortschreitende Entwicklung in der Informations- und Kommunikationstechnologie (IuK) ermöglicht heutzutage, dass sich intelligente, sich selbst steuernde Objekte temporär zielgerichtet zur Erfüllung von Aufgaben vernetzen. Kersten et al. (2018) beschreiben diese Zukunftsvision mit dem Begriff „Industrie 4.0“. und nehmen eine Abgrenzung der Konzepte Digitalisierung, digitale Transformation und Industrie 4.0 vor.
Delivery robots represent a rather new technology, which has been developed in recent years. These robots drive with walking speed on sidewalks and have unit capacity. The advantage is that these robots are able to drive autonomous and a single operator can manage a fleet of robots. This enables deliveries to be made within a time slot chosen by the customer. Delivery robots are suitable for deliveries of small goods such as groceries, medicine, food, or parcels.
In complex supply chains decision-makers strive to act quickly and effectively to ensure the efficient operation of their systems. Particularly, at the operational level immediate decision-making is required. In this context, simulation is becoming increasingly important for decision-making in logistics and supply chain. The classic event-discrete simulation paradigm is reaching its limits in the modelling of individual interacting system components of complex socio-technical systems due to a lack of flexibility and adaptability. The agent-based simulation (ABS) paradigm offers the capability to design heterogeneous individuals as agents that interact with each other as well as with the environment. This paper analyses the state-of-the-art of ABS in literature with a focus on operational logistics. We use a multi-level classification framework to provide a literature overview for publications of the operational logistics research field from in the recent years. On the basis of the literature review, categories are identified which may indicate research gaps.
Nur wer liefern kann, macht das Geschäft. Diese alte Kaufmannsregel ist die Kernaufgabe der Distributionslogistik: Sicherzustellen, dass die Kunden die bestellten Waren rechtzeitig, sicher und in guter Qualität erhalten. Der Verkäufer muss darauf achten, dass auch die Bestands- und Transportkosten stimmen. Mit der Leistungsfähigkeit moderner Distributionslogistik werden die Kunden anspruchsvoller, d. h. alle Produkte sollen in der gewünschten Form überall, schnell und preisgünstig verfügbar sein.
Dieses Buch beschreibt anschaulich die verschiedenen Aspekte der Distributionslogistik und zeigt anhand zahlreicher Beispiele leistungsfähiger Distributionslogistik, wie Unternehmen den vorgestellten Methodenbaukasten als Wettbewerbsvorteil nutzen können.
Die 3. Auflage wurde um das Thema Digitalisierung erweitert und die Veränderungen in der Distributionslogistik in einem neuen Kapitel dargestellt. Zudem werden die Auswirkungen des Internet-Versandhandels auf die konventionelle Distribution und die City-Logistik verdeutlicht.
Der Inhalt
Distribution und Logistik
Modelle der Distributionslogistik
Digitalisierung in der Distributionslogistik
Internationale Handelsklauseln
Logistiknetzwerke
Distributionsstandort
Lagertechnik und Kommissionierung
Verpackung, Lager- und Förderhilfsmittel
Identifikation und Codierung
Transportlogistik
Praxisbeispiele
Der Autor
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Reinhard Koether lehrt Produktion und Logistik an der Hochschule München und der Christ University Bangalore. Außerdem ist er auf diesen Gebieten als vereidigter Sachverständiger und Managementberater tätig.
Das Thema Nachhaltigkeit erlangt in der wirtschaftswissenschaftlichen Literatur zunehmende Bedeutung. Ausgehend von dem Drei-Säulen-Modell geht es dabei um die gleichrangige Betrachtung von ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekten, die auch als das Magische Dreieck der Nachhaltigkeit bezeichnet werden. Der vorliegende Sammelband, der ausgewählte Beiträge des Rahmenthemas der Jahrestagung des Verbandes der Hochschullehrer für Betriebswirtschaft e.V. 2011 enthält, thematisiert ein breites und hochaktuelles Spektrum von Problembereichen der Nachhaltigkeit und stellt Diskussionsbeiträge zu folgenden Themen vor.
Der Inhalt
Nachhaltigkeitsstrategien
Einbindung der Nachhaltigkeit in die Betriebswirtschaftslehre
Nachhaltigkeits-Marketing
Nachhaltige Logistik
Nachhaltige Produktion
Nachhaltigkeits-Berichterstattung
Die Zielgruppen
Wirtschaftswissenschaftler; Praktiker, die sich einen Einblick in das Thema Nachhaltigkeit verschaffen möchten.
Die Herausgeber
Univ.-Prof. Dr. Hans Corsten ist Inhaber des Lehrstuhls für Produktionswirtschaft an der Universität Kaiserslautern.
Univ.-Prof. Dr. Stefan Roth ist Inhaber des Lehrstuhls für Marketing an der Universität Kaiserslautern.
Die Güterlogistik ist ein Grundpfeiler der deutschen und internationalen Wirtschaft. Sie unterliegt einerseits wachsenden Mengen und Anforderungen, bietet andererseits aber auch vielfältige Gestaltungsoptionen und generiert damit steigende Konzipierungs- und Optimierungsbedarfe.
Für deren Lösung stellt vorliegendes Buch die Verkehrs- und Transportlogistik umfassend und systematisch dar. Das Buch vermittelt intensive fachliche Kenntnisse über logistische Dienstleistungen und ihre Anbieter sowie die Verkehrssysteme mit ihrer jeweiligen Infrastruktur, Organisation und Technik. Ferner werden Analyse-, Planungs- und Optimierungsmethoden für die Wissenschaft und Praxis verständlich erläutert.
Wolfgang Leitner erläutert ausgewählte Teilbereiche der Transport-, Umschlag- und Lager-Logistik (TUL-Logistik). Denn die operationalen Prozesse der TUL-Logistik haben in den letzten Jahren insbesondere durch die Globalisierung von Beschaffung, Produktion und Distribution an Bedeutung gewonnen. Naturgemäß hat sich allerdings auch deren Komplexitätsgrad entsprechend erhöht. Dies gilt sowohl in den Dimensionen Flexibilität, Lieferzeit und Liefertreue sowie den Kostenanforderungen aufgrund der Bedürfnisse des Marktes bzw. der Konsumenten als auch aufgrund der steigenden Modularität der Produkte und damit der Wertschöpfungsketten.
Der Inhalt
• Formen des Gütertransports
• Leistungen und Auswahl von Logistikdienstleistern
• Lieferbedingungen
• Frachtkosten
Die Zielgruppen
• Dozierende und Studierende der Allgemeinen Betriebswirtschaftslehre, der Logistik und des Supply Chain Managements, des Produktions- und Transportmanagements, aus dem Bereich Wirtschaftsingenieurwesen oder anderer technisch/wirtschaftlicher Studienrichtungen
Der Autor
Mag. Wolfgang Leitner ist Hochschullehrer für Logistik und Produktion an der Fachhochschule Kärnten.
Das vorliegende Lehrbuch gründet auf Simulationsvorlesungen der Autoren an ingenieur- und wirtschaftswissenschaftlichen Fakultäten, auf Erfahrungen aus durchgeführten Simulationsstudien in der betrieblichen Praxis sowie aus Tätigkeiten in Forschungsprojekten und der Arbeit in Vereinigungen wie dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI), der Arbeitsgemeinschaft Simulation (ASIM) oder der Gesellschaft für Operations Research (GOR). Das auf diese Weise entstandene Fachbuch erläutert die Grundlagen der ereignisdiskreten Simulation systematisch und bietet dabei zugleich einen engen Bezug zu den Anwendungen in Produktion und Logistik. Alle Inhalte werden durchgängig am Beispiel einer PC-Montage illustriert.
Das Buch dient im Bereich Produktion und Logistik als Basis für Lehrveranstaltungen in den einschlägigen Studiengängen des Maschinenbaus, des Wirtschaftsingenieurwesens, der Logistik, der Wirtschaftsinformatik und der Betriebswirtschaftslehre. Es richtet sich dabei gleichermaßen an Lehrende und Lernende der unterschiedlichen Fachrichtungen in diesem Bereich sowie an Fachleute aus der Industrie, die in Simulationsstudien für Produktion und Logistik eingebunden sind.
Kai Gutenschwager leitet das Institut für Information Engineering an der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften am Standort Wolfenbüttel, lehrt Wirtschaftsinformatik und arbeitet an Forschungsprojekten in Optimierung und Simulation mit Schwerpunkt auf der Supply Chain Simulation.
Markus Rabe leitet das Fachgebiet IT in Produktion und Logistik an der TU Dortmund, lehrt Materialflusssimulation und arbeitet an entsprechenden internationalen Forschungsprojekten.
Sven Spieckermann ist Sprecher des Vorstands des Simulationsdienstleisters SimPlan AG. Darüber hinaus hat er seit vielen Jahren Lehraufträge für Simulation am Karlsruher Institut für Technologie, an der Technischen Universität Darmstadt und der Technischen Universität Braunschweig inne.
Sigrid Wenzel leitet als Professorin an der Universität Kassel das Fachgebiet Produktionsorganisation und Fabrikplanung und ist stellvertretende geschäftsführende Direktorin des Institutes für Produktionstechnik und Logistik.
This work presents a decision support system to facilitate efficient urban last-mile distribution. Orders are collected and delivered by a fleet of both conventional vehicles owned by a logistics provider and cargo-bikes operated by freelancers. Additionally, micro-hubs are operated to perform transshipments between multiple vehicles. To investigate the corresponding problem setting, an agent-based simulation is developed, which uses dynamic optimisation procedures to generate and select vehicle routes and transshipment points. Experiments motivated by dynamic real-world urban restaurant delivery services investigate the impact of cargo-bikes, urban consolidation and guaranteed delivery times. Potentials are discussed and implications for successful implementations are provided. Results highlight the importance of having a sufficient number of active cargo-bikes available and benefits of incorporating consolidation strategies to guarantee timely deliveries.
Eine Trendwende zur Reurbanisierung ist derzeitig zu beobachten. Die zunehmende Güternachfrage von Privathaushalten (verstärkt durch E‐Commerce) und die gestiegenen Lagerhaltungskosten im urbanen produzierenden Gewerbe und im Einzelhandel erhöhen den Anteil und die Frequenz an kleinteiligen und flexiblen Belieferungen. Die Folge davon ist eine deutliche Zunahme von Fahrten kleiner und mittlerer Lastfahrzeuge mit entsprechenden Umweltbeeinträchtigungen und – aufgrund ihrer häufigen Halte – mit verhältnismäßig hohen Beeinträchtigungen der Verkehrsflüsse. Gerade die Kurier‐, Express‐ und Paketdienstleister (KEP) sind Verursacher dieser beschriebenen Probleme, da sie einen hohen Anteil am urbanen Güterverkehrsaufkommen ausmachen. Sie führen vornehmlich die Belieferung von Privathaushalten und mit steigender Tendenz auch die Belieferung der Einzelhändler durch. Aus diesem Grund wird der KEP‐Verkehr in urbanen Räumen auf Basis von Sekundärdaten beschrieben. Dabei soll hauptsächlich die Güterverkehrsnachfrage (KEP‐Dienstleister) genauer untersucht werden. Auf dieser Grundlage können bereits existierende Verkehrsplanungs‐ und City‐Logistik‐Konzepte diskutiert werden, die positive Auswirkungen auf die Abwicklung des KEPVerkehrs und die Reduzierung seiner negativen Effekte zeigen.
Dieses Buch führt in die Simulation diskreter Prozesse ein. Typische Anwendungsbeispiele sind Fertigungsprozesse, Strassenverkehrssituationen, Menschenströme und Geschäftsprozesse. Der Autor erklärt die ereignisorientierte Simulation sowie deren programmiertechnische Realisierung. Anhand vieler Beispiele wird die Lösung spezieller Detailprobleme mit grundlegendem Charakter gezeigt. Die durch die Optimierung von Geschäftsprozessen entstandenen neuen Herausforderungen bezüglich der Simulation bilden einen Schwerpunkt der Darstellung, ein separater Teil ist den theoretischen Grundlagen gewidmet. Lernziel des Buches ist die Fähigkeit, diskrete Prozesse mit den passenden Mitteln zu modellieren und dazu eine Simulationssoftware zu entwerfen bzw. die Mechanismen bestehender Simulationssoftware so zu begreifen, dass sie gewinnbringend eingesetzt werden kann. Die wichtigen Programmstrukturen sind in Form von Pseudocode dargestellt und dadurch völlig unabhängig von einer Programmiersprache oder Spezialsoftware. Damit ist das Buch für eine breite Leserschaft geeignet.
The key intent of this work is to present a comprehensive comparative literature survey of the state-of-art in software agent-based computing technology and its incorporation within the modelling and simulation domain. The original contribution of this survey is two-fold: (1) Present a concise characterization of almost the entire spectrum of agent-based modelling and simulation tools, thereby highlighting the salient features, merits, and shortcomings of such multi-faceted application software; this article covers eighty five agent-based toolkits that may assist the system designers and developers with common tasks, such as constructing agent-based models and portraying the real-time simulation outputs in tabular/graphical formats and visual recordings. (2) Provide a usable reference that aids engineers, researchers, learners and academicians in readily selecting an appropriate agent-based modelling and simulation toolkit for designing and developing their system models and prototypes, cognizant of both their expertise and those requirements of their application domain. In a nutshell, a significant synthesis of Agent Based Modelling and Simulation (ABMS) resources has been performed in this review that stimulates further investigation into this topic.
Dieses Buch bietet einen umfassenden Einblick in die Grundlagen, Prozesse und Strukturen der Logistik. Mit übertragbaren Lösungen dient es als Leitfaden für die Organisation und Steuerung von Logistikaufgaben. Abgeleitet aus den Marktanforderungen werden Aufgabenfolgen zu Prozessen zusammengefasst und Prozesse in geschäftstypenabhängige Organisationsstrukturen eingebettet. Bei den Anwendungen werden die Ebenen Strategie, Gestaltung, Steuerung und Umwelt unterschieden.
Der Inhalt
Logistik als Managementaufgabe
Prozesse
Strukturen
Anwendungen: Logistikstrategien – Distributionslogistik – Outsourcing – Logistikkosten – Logistik-Kennzahlen – Risikomanagement – Logistik 4.0 – Grüne Logistik – Nachhaltigkeit
Die Autoren
Prof. Dr. habil. Ullrich Wegner ist Mitglied am Institut für Unternehmensentwicklung der Leuphana Universität Lüneburg. Seine Lehr- und Forschungstätigkeit liegt in den Bereichen Unternehmensführung, Strategisches Management, Organisation und Logistik.
Prof. Dr. Kirsten Wegner ist Mitglied der Fakultät Handel und Soziale Arbeit der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften. Ihre Lehr- und Forschungstätigkeit liegt in den Bereichen Logistik und Prozessmanagement.
Hub location problem (HLP) is a relatively new extension of classical facility location problems. Hubs are facilities that work as consolidation, connecting, and switching points for flows between stipulated origins and destinations. While there are few review papers on hub location problems, the most recent one (Alumur and Kara, 2008. Network hub location problems: The state of the art. European Journal of Operational Research, 190, 1–21) considers solely studies on network-type hub location models prior to early 2007. Therefore, this paper focuses on reviewing the most recent advances in HLP from 2007 up to now. In this paper, a review of all variants of HLPs (i.e., network, continuous, and discrete HLPs) is provided. In particular, mathematical models, solution methods, main specifications, and applications of HLPs are discussed. Furthermore, some case studies illustrating real-world applications of HLPs are briefly introduced. At the end, future research directions and trends will be presented.
Tourenplanungsprobleme sind in der Praxis dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Restriktionen aufweisen, die man in den abstrakten Modellen des Operations Research nicht findet. Will man derartige Tourenplanungsprobleme mit Hilfe von rechnergestützten Entscheidungsunterstützungssystemen lösen, so benötigt man ein Konzept, um diese komplexen Restriktionen, die nicht Teil der Standard-Modelle sind, zu modellieren und in Algorithmen zu implementieren. In diesem Artikel werden die wichtigsten bisherigen Modellierungs-Ansätze aus dem Bereich des Operations Research und der Software-Entwicklung kurz vorgestellt und ein neues Modell sowie einige darauf aufbauende generische Algorithmen vorgeschlagen.
So vielgestaltig wie die Aufgabenbereiche des Gebietes Verkehrslogistik sind auch die Methoden, die zur Problemlösung von Aufgaben in diesem Bereich herangezogen werden können. Das Spektrum der Methoden umfaßt die Gebiete der Organisationspsychologie, der Verkehrsbetriebslehre, der Wirtschaftswissenschaften, insbesondere des Operations Research, der Informatik und vieler anderer Fachgebiete. Die Methoden im Bereich der Verkehrslogistik dienen der Optimierung der Abläufe sowie der Entscheidungsfindung. Das Einsatzspektrum umspannt die Konzeption oder Konstruktion neuer Systeme, die Steuerung und den Betrieb bestehender Systeme sowie Entscheidungen über Make-or-Buy bzw. In- oder Outsourcing. Die im folgenden dargestellten Methoden können bei weitem nicht den Anspruch der Vollständigkeit erheben. Sie sollen vielmehr eine Reihe in der Praxis bewährter Ansätze darstellen, mit denen sich typische, im Bereich der Verkehrslogistik häufig auftretende Problemstellungen lösen lassen.