Optimierung der Containerverschiffung - Software zur Bestandsoptimierung

Optimierung der Containerverschiffung bei der Bedarfsprognose


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Von Joannes Vermorel, zuletzt aktualisiert im Mai 2015

Bei der Bestandskontrolle ist es oft nützlich, zwischen zwei Phasen zu unterscheiden: erstens, die Schätzung im Voraus des künftigen Bedarfs, d.h., Bedarfsprognose; zweitens, die Optimierung der Nachbestellmenge je nach Bestellbedingungen und Einschränkungen. Hierbei stellen Containerverschiffungen oft eine beim Import von Gütern häufe Einschränkung dar. Hiermit möchten wir Ihnen die Methodologie vorstellen, die zur Nachbestellung von Gütern bei Containerverschiffungen über Bedarfsprognosen genutzt werden kann.

Schätzung der Füllraten der Container

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Gehen wir davon aus, dass sich Contoso, ein imaginärer kanadischer Einzelhändler, der Güter aus China importiert, darauf verlässt, dass die Verschiffung etwa alle 10 Wochen stattfinden. Da die Zuweisung von Containern teuer ist, erwartet Contoso, dass jede Verschiffung mit einem vollen Container stattfindet, um die Kapazität zu maximieren. Gleichzeitig versucht Contoso auch den vorhandenen Lagerbestand und Transitbestand zu minimieren, wobei der Service Level erhalten bleibt, um die Kundenzufriedenheit nicht zu beeinträchtigen. Der zweite Punkt gehört praktisch zum Standard der Bestandsoptimierung und trifft unabhängig davon, ob der Bestand mit oder ohne Container geliefert wird, zu. Containerverschiffungen sind von Natur aus eingeschränkt und können zu zwei potentiellen Problemen führen. Erstens muss Contoso bei einer Nachbestellung immer erst überprüfen, ob ein Container ausgelastet oder nicht ist, oder in manchen Fällen sogar überlastet ist. Zweitens wird die Durchlaufzeit unklar, da diese vom künftigen Bedarf abhängt. So würde eine Erhöhung des Umsatzes den Zeitpunkt, an dem die nächste Verschiffung veranlasst wird, verkürzen. Im Gegensatz dazu würde ein Rückgang im Umsatz diese Zeit verlängern. Zur Schätzung der “Füllrate der Container” können mehrere Methoden angewandt werden. Contoso hat sich für eine einfache Methode entschieden, bei der jeder Artikel mit einem „Füllfaktor“ assoziiert wird, eine zufällige Einheit, die das Volumen (manchmal auch Gewicht) einer Einheit eines Artikels wiedergibt. Der Erfahrung nach kennt Contoso das etwaige Volumen jedes Produkts und weiß, dass ein 20-Fuß-Container eine Ladung von 33m³ transportieren kann. Folglich multipliziert Contoso, wenn eine Nachbestellung ansteht, die Summe der Mengen, die nachbestellt werden sollen, mit dem Volumen einer Einheit. Eine akzeptable Verschiffung sieht Contoso, nach ihrer Pi-mal-Daumen-Regel ab 80% der gewöhnlichen Kapazität, so dass die Güter ohne große Schwierigkeiten in den Container passen. Contoso versucht nicht, genau 100% der Containerkapazität auszulasten, da dies in der Praxis im Verhältnis zum Ertrag mit zu viel Aufwand verbunden ist. Stattdessen stützt sich Contosos Methode auf die Fülle des Containers als Indikator, was ziemlich gute Ergebnisse liefert.

Schätzen der Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Verschiffungen

Zusätzlich sollte der Zeitraum zwischen zwei Containerverschiffungen geschätzt werden, so dass Prognosen mit der korrekten Durchlaufzeit erstellt werden können. In der Tat muss Contoso nicht einmal das „Datum“ der Verschiffungen wissen, doch es benötigt den Zeitraum, bis zur nächsten Verschiffung, wenn eine Verschiffung am heutigen Tag eingeleitet wurde. Das Datum der nächsten Containerverschiffung wird durch eine eigenständige Prognose ermittelt. In der Praxis aber, bieten wenige Prognoselösungen eingebaute Prognosen für diesen Wert. Doch Contoso weiß aus seiner Erfahrung, dass die Verschiffungen gewöhnlich benötigt werden, wenn eine Menge von X Gütern verkauft wird. Eine manuelle Bedarfsprognose von tausenden Artikeln ist extrem mühsam. Hingegen ist die Schätzung der nächsten Verschiffung über ein Excel-Blatt, in das man die wöchentlichen Verkäufe der letzten drei Jahre und der Verschiffungen einträgt, äußerst direkt. Hierfür sieht sich Contoso die wöchentlichen Gesamtverkäufe an, die relativ einfache Zeitreihen bilden. Zwei zusätzliche Faktoren werden dafür benutzt, die Saisonalität und die Trends. Die Saisonalität kann einfach berechnet werden, indem man bestimmte Zeitabschnitte in den verschiedenen Jahren vergleicht. Der zweite Faktor, der Trend, wird normalerweise in Zusammenarbeit mit der Marketing- und Vertriebsabteilung errechnet, die gewöhnlich einen tieferen Einblick, was die Entwicklung des Markts betrifft, besitzen (*). Da der Prognoseprozess nur die Berechnung einer Dauer benötigt, prüft Contoso alle zwei Wochen die wahrscheinlichste Dauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verschiffungen manuell, ein Prozess, der mit einem kleinen Excel-Blatt lediglich 20 Minuten in Anspruch nimmt. (*) Ein solcher Prozess kann für die Schätzung der Verschiffungen benutzt werden, weil Contoso die wöchentlichen Gesamtverkäufe betrachtet. So werden die Unregelmäßigkeiten komplett ausgeebnet. Wöchentliche Gesamtverkäufe sind außerdem recht regelmäßige Zeitreihen, in denen man die Saisonalität klar beobachten kann. Hätte man stattdessen das Verkaufsvolumen einzelner Artikel betrachtet, wären die Ergebnisse nicht sehr hilfreich gewesen. Außerdem, da nur eine einzige Dauer berechnet werden muss, ist es zulässig, einen Experten für eine beträchtliche Zeit an der Feinabstimmung arbeiten zu lassen. Würde man denselben Prozess auf Artikelebene anwenden wollen, würde sich der zuständige Fachmann vermutlich für jede Prognose weniger als 30 Sekunden nehmen, was die Genauigkeit des Ergebnisses deutlich einschränken würde. Am Anfang jeder Woche wird die wahrscheinlichste Dauer zwischen den nächsten zwei Verschiffungen geschätzt. Hierfür kann Contoso, wie von Lokad definiert, die anwendbare Durchlaufzeit nutzen. Die Durchlaufzeit wird bei Lokad aus der Dauer zwischen den nächsten beiden aufeinanderfolgenden Verschiffungen und der Verschiffungszeit selbst errechnet. In diesem Falle wird die Dauer zwischen den nächsten zwei Verschiffungen auf 10 Wochen geschätzt und die Verschiffungszeit von China nach Kanada auf 5 Wochen. Daher berechnet Lokad die Durchlaufzeit wie folgt: (10+5) x 7 = 105 Tage.

Aktualisierung der wöchentlichen Prognosen

Für diesen Punkt lädt Contoso seine Verkaufsdaten in das Prognosesystem. Die Durchlaufzeit wird aktualisiert, um die aktuelle Erwartung von Verschiffungen darzustellen. Je nach Prognosemethodologie, wird der Container unterschiedlich zusammengestellt:
  • Wenn klassische Prognosen benutzt werden (z.B. wöchentliche Prognosen) wird der erwartete Bedarf über die Durchlaufzeit berechnet und hierauf ein Sicherheitsbestand hinzugefügt. Wenn das Gesamtergebnis – minus dem aktuellen Lagerbestand und dem Bestellbestand – die Containerkapazität überschreitet, wird eine neue Containerverschiffung bestellt.
  • Werden Quantilprognosen benutzt, verläuft der Prozess ähnlich, außer dass kein Sicherheitsbestand im Spiel ist: der Sicherheitsbestand wird bereits in der Quantil-Schätzung berücksichtigt. Auch hier handelt es sich um einen auf Schwellen basierten Prozess - wenn die Containerkapazität überschritten wird, wird eine neue Containerverschiffung bestellt.
  • Werden Quantiltabellen benutzt, wird die Containerkapazität bei jeder Aktualisierung der Prognose über die Prioritätsliste für den Einkauf ausgelastet. Dafür müssen finanzielle Indikatoren bereitgestellt werden, so dass die Rentabilität der Containerverschiffung eingeschätzt werden kann. Wenn die Rentabilität eine gewisse Grenze überschritten hat, wird eine neue Containerverschiffung bestellt.

In der Praxis empfehlen wir, wenn es um Containerverschiffungen geht, Prognosen auf Grundlage von Quantiltabellen, da sich diese Art von Prognosen den Einschränkungen und Bedingungen der Supply Chain besser anpasst.