Tourenplanung mit integrierter 3D-Beladeoptimie­rung (Partner: WITRON Logistik + Informatik GmbH)

Die WITRON Logistik + Informatik GmbH plant, realisiert und betreibt maßge­schneiderte Logistik- und Materialflussanlagen. Sie bietet u.a. auch die integrierte Branchenlösung CPMS (= Corrugated Packaging Management System) an, das sämtliche Wertschöpfungsprozesse der Wellpappenindustrie unterstützt. Die Funk­tio­nali­tät umfasst auch die Transportplanung und den Versand.

Das Ziel des Projektes ist, die bestehende Tourenplanungslösung von WITRON zu verbessern, wobei komplexe Transporttarife und verschiedene praxisrelevante Restriktionen berücksichtigt werden müssen. Zum Beispiel zählen zu den Restriktionen für die Tourenplanung mehrere Zeitfenster, Order-Splitting und ein heterogener Fuhrpark, und für das Packproblem Restriktionen wie Stapelbarkeit, Fragilität und LIFO-Entladung. Zum Lösen des Packproblems werden ein bewährtes Beladeoptimierungstool von WITRON und ein vom Lehrstuhl entwickelter Packalgorithmus verwendet.
Um zulässige Lösungen von guter Qualität zu erreichen, muss das Tourenplanungs- und das Packproblem integriert gelöst werden. In der Kombination dieser zwei anspruchsvollen Planungsprobleme liegt die Schwierigkeit der Aufgabenstellung. Als zusätzliche Herausforderung müssen zahlreiche, praxisrelevante Restriktionen berücksichtigt werden.

Um das Problem zu lösen werden klassische Konstruktions- und Verbesserungsverfahren implementiert. Bei der integrierten Planung stellen die häufigen Aufrufe an das Beladeoptimierungstool den Flaschenhals bzgl. der Rechenzeit dar. Um diese Aufrufe möglichst gering zu halten, wird ein innovativer Pack-First Route-Second Ansatz verfolgt. Hierbei ist die Grundidee das zeitintensive, dreidimensionale Problem durch eine eindimensionale Größe, die Lademeter, zu approximieren und somit Rechenzeit zu sparen. In Ergänzung dazu wird eine moderne Metaheuristik implementiert.

Die WITRON Logistik + Informatik GmbH ist weltweit einer der Marktführer in der Planung und Realisierung von hochdynamischen Lager- und Kommissioniersystemen in der Intralogistik. WITRON wurde 1971 gegründet und beschäftigt mittlerweile mehr als 5000 Mitarbeiter weltweit.

Beteiligte

Dipl.-Wi.-Ing. Leopold Kuttner
Felix Tamke, M.Sc.
Dipl.-Wi.-Ing. Florian Linß
Prof. Dr. Udo Buscher