Optimierung

Mathematische Optimierung in der Logistik: Effizienz durch Datenanalyse und Planung

In der heutigen schnelllebigen Welt ist die Logistikbranche mit ständig wachsenden Herausforderungen konfrontiert. Von der effizienten Nutzung begrenzter Ressourcen bis hin zur Minimierung von Lieferzeiten, die Anforderungen an Logistikunternehmen sind vielfältig und komplex. Hier kommt die mathematische Optimierung ins Spiel – ein leistungsstarkes Werkzeug, das Unternehmen dabei unterstützt, Entscheidungen auf der Grundlage präziser Datenanalysen zu treffen und Prozesse zu optimieren. Optimierung ist dabei der Schlüssel für viele Probleme: Was ist die beste Reihenfolge zur Bearbeitung? Mit welchen Aufträgen können Kapazitäten optimal genutzt werden? Welche Route ist optimal? Wann muss wieviel bestellt werden? Wie minimiere ich die Wegstrecken in der Kommissionierung? Welche Aufträge können sinnvoll kombiniert werden?

Mit Hilfe mathematischer Optimierung und Algorithmen können Lösungen für all diese Probleme berechnet werden. Unternehmen stehen jedoch vor einer Reihe von Herausforderungen, die die Einführung und Umsetzung erschweren. Dazu gehören

Datensammlung und -analyse:

Relevanten Daten müssen gesammelt und gründlich analysiert werden, um Einblicke in bestehende Prozesse zu gewinnen.

Modellierung:

Mathematische Modelle zu entwickeln, die die realen Gegebenheiten der Logistikprozesse, Ziele und Restriktionen präzise abbilden, erfordert Erfahrung und die Fähigkeit zu abstrahieren.

Lösungsentwicklung:

Optimierte Lösungen zu berechnen ist nur ein Teil einer Lösung, denn die Ergebnisse müssen auch in den Prozessen ankommen und umgesetzt werden. Technologien wie Logistische Assistenzsysteme, Handhelds, Augmented Reality sind hier effektive Schnittstellen zu den Anwendern und vervollständigen die Konzepte.

Implementierung:

Für die Umsetzung der Konzepte, einschließlich der Schnittstellen zur Unternehmens-IT, Softwaretests haben sich agile Vorgehensweise bewährt. Dabei dürfen die Anwender nicht außenvor gelassen werden. Partizipative Gestaltung, qualitatives Feedback, Nutzer-Akzeptanztests und Schulungen sichern, dass die Lösungen von den Mitarbeitenden auch angenommen werden.

Monitoring und Anpassung:

Software lebt. Jede Lösung erfordert eine kontinuierliche Überwachung und bei Bedarf Anpassungen, sei es, um Funktionen für die Anwender zu ergänzen oder zu verbessern, Performance zu steigern, IT-Sicherheit sicherstellen.

Der Aufwand lohnt sich. Durch Optimierung der Arbeitsabläufe und den Einsatz von effizienten Planungstools können Wartezeiten der Mitarbeiter verringert werden, Ressourcen effizient genutzt und Verschwendung vermieden werden. Dadurch steigt nicht nur die Produktivität, sondern auch die Zufriedenheit der Mitarbeiter, da sie ihre Arbeitszeit sinnvoll nutzen können.

»Unendlich viele Lösungen, nur wenige sind optimal«

- Benjamin Korth, Abteilungleiter

 

Der Mensch darf beim Umgang mit Massendaten, Algorithmen und exponentiell wachsenden Lösungsräumen nicht überfordert werden. Darum kümmert sich die Abteilung Informationslogistik am Fraunhofer IML. Optimierungsalgorithmen werden für spezielle Probleme der Kunden entworfen und in deren IT-Infrastruktur integriert oder in Form von eigenständigen Logistischen Assistenzsystemen anwendbar.

Scheduling. Optimierung von Prozessen und Informationslogistik. Prozessoptimierung durch den nutzen von natürlich anfallenden Daten und Informationen im Transport, Lager und der Produktion.
Was ist die Beste Reihenfolge zur Bearbeitung?
Zuordnung. Optimierung von Prozessen und Informationslogistik. Prozessoptimierung durch den nutzen von natürlich anfallenden Daten und Informationen im Transport, Lager und der Produktion.
Mit welchen Aufträgen können Kapazitäten optimal genutzt werden?
Routing. Optimierung von Prozessen und Informationslogistik. Prozessoptimierung durch den nutzen von natürlich anfallenden Daten und Informationen im Transport, Lager und der Produktion.
Welche Route ist am effizientesten?

Unsere Leistungen

Analyse

  • Potenzialanalyse: Wo ist Optimierungspotenzial im Unternehmen?
  • Bedarfsanalyse: Ermittlung der spezifischen Anforderungen und Ziele
  • Problemidentifikation: Präzise Definition des Optimierungsproblems
  • Machbarkeitsstudie: Bewertung der Lösbarkeit und des erforderlichen Aufwands

 

Konzeption

  • Modellentwicklung: Erstellung mathematischer Modelle zur Abbildung des Problems
  • Strategieentwicklung: Ausarbeitung von Lösungsstrategien und Algorithmen
  • UX-Design: Gestaltung von effizient und intuitiv bedienbaren Anwendungen 

 

Implementierung

  • Softwareentwicklung: Programmierung maßgeschneiderter Softwarelösungen
  • Integration: Nahtlose Integration der Lösung in bestehende Systeme
  • Optimierung: Feinabstimmung für maximale Effizienz und Performance

 

Ausrollung

  • Begleitung der Einführung der Lösung
  • Kommunikation: Regelmäßige Updates und Informationen über den Fortschritt des Projekts, um Unterstützung zu gewinnen und Widerstände zu minimieren
  • Pilotphase: Mit einer Pilotphase beginnen, um die Implementierung in einem kontrollierten Umfeld zu testen und Feedback zu sammeln.
  • Schulungsprogramme: Umfassende Schulungsprogramme für Endnutzer entwickeln, um sicherzustellen, dass sie mit der neuen Software effektiv arbeiten können.

 

Wie kommt mathematische Optimierung zum Einsatz?

Optimierungsprojekte beginnen meist mit einem Workshop zur Problemanalyse und einer Prozessanalyse. Hierdurch wird das Potenzial sichtbar, dass sich durch Optimierung nutzen lässt. Besteht ein Risiko, dass eine Lösung nicht realisierbar ist, kann eine Machbarkeitsstudie helfen.

Ist das Problem genau erfasst, geht es in die Konzeptionsphase. Das Problem wird modelliert und so in einer präzise beschrieben, dass es durch Algorithmen gelöst werden kann. An dieser Stelle wird die Komplexität sichtbar, sodass Strategien zur Lösung entwickelt werden. Exakte Lösungen, Heuristiken oder auch Künstliche Intelligenz können Bausteine zur Lösung sein. Ein mensch-zentriertes UX-Design sichert die Akzeptanz bei den späteren Anwendern.

Die Implementierung erfolgt nach Agilen Vorgehensmodellen. Regelmäßige Reviews sorgen für Transparenz über den Fortschritt und Feedback der Nutzer wird eingeholt und im weiteren Entwicklungsprozess berücksichtigt.

In der Ausrollphase ist eine Begleitung der Einführung entscheidend. Widerstände sind hier nichts außergewöhnliches und Bedenken müssen durch Überzeugung ausgeräumt werden. Natürlich werden die Ergebnisse der Optimierung evaluiert und Verbesserungspotenzial aufgenommen.

 

Gemeinsam lösen wir Ihre Optimierungsprobleme!