Das Waste-Hunter Projekt

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Gepostet am:
1.12.19

Executive Summary

Im Rahmen des „Waste-Hunter“ Projektes hat adiutaByte die entwickelte Flottenplanungssoftware für die Anwendung zur Flottenplanung in der Sperrmüllentsorgung gemeinsam mit Entsorgung Herne erweitert und angepasst. Hauptziel des Projektes war es eine möglichst kundenorientierte Planung derSperrmüllabholungen zu erreichen, d.h. die Terminvergabe für die Kunden flexibler und schneller zu ermöglichen - und in diesem Zuge die Service-Center Mitarbeiter zu entlasten, Touren verlässlicher zu planen, Wegstrecken zuverringern und auch den CO2-Ausstoß in der Stadt zu minimieren.

Das Projekt hat gezeigt, dass sich durch eine revierübergreifende und flexiblere Planung bei gleicher Auftragslage bis zu 30% der Touren einsparen lassen, d.h. die Mitarbeiter können an diesen Tagen für andere Aufgaben eingesetzt werden – oder mehr als 40% zusätzliche Aufträge können angenommen werden, um den Kunden möglichst schnell einen Termin für die Sperrmüllabholung anzubieten. Durch die Flexibilität des Systems ist es möglich auch für den nächsten Tag noch spontane Termine einzuplanen. Außerdem steht den Kunden nicht mehr nur ein möglicher Tag pro Woche zur Auswahl, sondern eine Einplanung für jeden Tag der Woche bzw. feste Terminwünsche sind ebenfalls möglich. Das neue System ist daher zu 100% kundenorientiert und flexibel.

Entsorgung Herne Service Center: „Dank des Programms müssen wir zukünftig keine endlosen Diskussionen mehr mit dem Bürger führen, warum  er nur an einem speziellen Wochentag seinen Sperrmüllabholen lassen kann.“
Fahrer des Entsorgungsfahrzeugs: „Am wichtigsten war mir, einschätzen zu können, welche Sperrmüllmengen uns an den Anfallorten erwarten. Dank des Programms kann ich jetzt sofort sehen, was geladen werden muss und wie lange es dauert es zu verladen.“
Kunden im Service Center: „Ich finde es super, dass ich in Zukunft nicht mehr so lange auf einen Termin warten muss.“

Die Waste-Hunter Case Study im Detail

Die Challenge

Bei der Planung der Sperrmüllflotte gibt es unterschiedliche Einflüsse und Restriktionen zu berücksichtigen. Die Fahrzeuge haben verschiedenen Kategorien und es können nicht alle verschiedenen entsorgten Gegenstände der Bürger auf demselben Fahrzeug transportiert werden. So gibt es zum Beispiel die Unterscheidung zwischen Sperrmüll- und Elektroschrott-Fahrzeugen bzw. Aufträgen. Außerdem haben die Fahrzeuge und Aufträge unterschiedliche Kapazitäten und Verlade dauern. Dazu kommt, dass die Fahrer feste und u.U. unterschiedliche Arbeitszeiten haben, die ebenfalls in der Planung möglichst genau berücksichtigt werden müssen und nicht überschritten werden dürfen. Die Bürger, die einen Sperrmüllauftrag aufgeben, möchten aber in der Regel möglichst schnell einen Termin für ihre Sperrmüllabholung bekommen und haben – wie wir alle – oft Präferenzen, an welchem Tag eine Abholung für sie am passendsten wäre um das Rausstellen der Güter praktisch bewerkstelligen zu können.

Die Ausgangssituation: Statische Tourenpläne, manuelle Disposition und lange Wartezeiten für Kunden

Um die Probleme und Schwierigkeiten bei der Sperrmüllentsorgung wirklich zu verstehen, sind wir zunächst in die Praxis gegangen: Mitfahren auf den Fahrzeugen und Mitplanen im Service-Center!

Die zu planende Sperrmüllflotte von Entsorgung Herne besteht aktuell aus 2 Fahrzeugen, die an jedem Tag der Woche in unterschiedlichen Gebieten der Stadt eingesetzt werden. Für die Planung der Sperrmüllabholungen ist die Stadt in 10 Gebiete unterteilt (je Wochentag 1 Gebiet pro Fahrzeug). Das bedeutet, dass für jeden Kunden, der einen Sperrmülltermin anmeldet, genau ein Tag pro Woche (nämlich für das Gebiet, in dem sich die Adresse befindet) möglich ist.

In einer Tagesplanung können aktuell maximal 13 Aufträge pro Fahrzeug eingeplant werden, unabhängig von der Kapazität oder der Dauer der einzelnen Aufträge. Somit können pro Woche maximal 130 Sperrmüllaufträge an Kunden vergeben werden.

Beantragt ein Kunde einen Sperrmüllauftrag, so wurde allgemein nicht erfasst, wie viel Sperrmüll rausgestellt wird, sondern nur eine pauschale Menge von „4 Zimmern“ pro Auftrag angenommen. Es ist aber tatsächlich ungewiss, welche Müllmenge die Kunden zum Schluss rausstellen und die Fahrer wissen– auf der anderen Seite – vor Ankunft bei einem Auftrag somit auch nicht, welcher Aufwand und welche Mengen sie dort erwarten werden. Durch die ungenaue Erfassung war es deshalb grundsätzlich nicht möglich, die Kapazitäten der Fahrzeuge bzw. Kapazitäten der Aufträge in der Planung zu berücksichtigen oder mögliche Dauer für die Aufträge anzunähern.

Insgesamt sind die Schwierigkeiten der heutigen Sperrmülldisposition, dass die aktuelle Planung ungewiss, starr, beschränkt und kundenfern ist.

Erhebliche Potentiale durch revierübergreifende Planung

Nun ging es um die neue Tourenplanungsoptimierung mit Produktkategorien und Tagesvorschlägen für den Planer.

Um vorab das Potential einer revierübergreifenden Flottenplanungabschätzen zu können, wurde also zunächst eine aktuelle Wochenplanung der Sperrmüllflotte mit allen wichtigen Parametern analysiert und mit der Lösung der adiutaByte Flottenoptimierungssoftware derselben Woche verglichen.

In der aktuellen manuellen Planung waren für die betrachtete Woche insgesamt 126 Aufträge eingeplant – verteilt auf 10 Touren (2 Fahrzeuge für je 5 Tage) in den 10 Revieren der Stadt. Aufgrund der starren Planung mit maximal 13 Aufträgen pro Tour hätten nur 4 zusätzliche Aufträge in dieser Woche eingeplant werden können – bei einer Tour potentiell nur noch 1 Auftrag mehr,bei einer anderen Tour noch bis zu 3 Aufträge mehr, alle anderen Touren waren mit 13 Aufträgen in der alten starren Planung also bereits „voll ausgelastet“. Die gesamte Fahrtstrecke der alten Planung betrug ca. 214,6 km bei einer Fahrzeit von 527 Minuten. Um eine Vergleichbarkeit zu späteren Ergebnissen herzustellen haben wir hier lediglich die durch die Planer erstellten Zuweisung der Aufträge auf die Fahrzeuge genommen und die entstandenen Einzeltouren mit adiutaByte optimiert – dadurch legen wir zugrunde, dass der Fahrer aus seiner Liste der Aufträge (vom Planer erhalten) selbst die optimale Reihenfolge hieraus gewählt hätte und gefahren wäre.

Überblick reviergebundene Tourenplanung:

- 10 Touren
- 214,6 km
- 527 Min. Fahrzeit

Im Vergleich zu dieser manuellen Zuweisung liefert eine anschließende revierübergreifende (und in der Anzahl der Aufträge pro Tag unbeschränkte) Planung mit der adiutaByte Tourenplanungsoptimierung die folgenden Ergebnisse für dieselbe betrachtete Woche mit 126 zu planenden Aufträgen:

Die Aufträge können ohne Kapazitäts- oder Schichtzeitüberschreitungen auf nur noch 7 Touren [zuvor 10] aufgeteilt werden(drei Tage mit 2 Fahrzeugen und 1 Tag mit 1 Fahrzeug). Durch die Möglichkeit prinzipiell beliebig viele Aufträge an einem Tag zu planen [sofern Kapazitätsgrenzen und Schichtzeiten der Mitarbeiter dies erlauben] sowie die akkurate Fahrzeitprognose und Touroptimierung können die 126 Aufträge also nun mit adiutaByte auf 7 Touren mit durchschnittlich 18 Aufträgen pro Tour aufgeteilt werden – wobei Schichtzeiten und Fahrzeugbeschränkungen eingehalten werden. Somit stehen jetzt durch die Einsparungen 3 Touren der Woche noch für die Neuaufnahme weiterer Aufträge zur Verfügung und es können mehr als 40% zusätzliche Aufträge jede Woche eingeplant werden. Die gesamte Fahrtstrecke beträgt bei der revierübergreifenden Planung mit weniger Fahrzeugen nun auch nur 205,9 km bei einer Gesamtfahrzeit von 522 Minuten.

Überblick revierübergreifende Tourenplanung:

- 7 Touren
- 205,9 km
- 522 Min. Fahrzeit

Weitere Potentiale durch KI-gestützte Prognose System

Für eine exakte Planung ist es unumgänglich eine genaue Datengrundlage zu haben. Natürlich kann man Abholzeiten und Schichten nur dann akkurat planen, wenn die Zeiten für Touren zwischen den Aufgaben aber auch für die Beladen der Güter im voraus verlässlich abgeschätzt werden kann. Hierzu wurde ein System umgesetzt, in das die konkreten Güter der Kunden am Telefon durch den Service-Center Mitarbeiter eingegeben werden können. Auf Basis der neugewonnen Daten, wurde dann das innovative KI-gestützte Mengen- und Verladezeitprognose entwickelt.

Auf Basis der schnellen Tourenempfehlung wurde im nächsten Schritt ein System implementiert, welches dem Service-Mitarbeiter noch am Telefon mit dem Kunden die idealen Abholtage vorschlägt! Außerdem sollten die abzuholenden Gegenstände direkt detailliert erfasst werden.

Im Rahmen des Projektes wurden bereits erste Sperrmüllabholungen mit dem neuen System durchgeführt. Hierfür wurde auch direkt ein zusätzliches Fahrzeug ausgeliehen und Kunden konnten kurzfristig Termine nach ihren Wünschen reservieren. Im Rahmen der Terminabfragungen wurden die Kunden nun gebeten eine möglichst genaue Angabe der zu entsorgenden Gegenstände zu machen. Anschließend wurden die Touren mit dem WasteHunter-adiutaByte-System optimiert geplant – und bereits die ersten Ergebnisse der Testfahrten waren sehr vielversprechend.

Das neue Prognosesystem in der adiutaByte-Plattform errechnet – durch maschinelles Lernen gestützt – die Dauer und das Gewicht einer Abholung basierend auf der detaillierten Sperrmüllliste jedes Kunden. Es konnten bei allen Anfahrten sehr akkurate Ergebnisse mit nur minimalen Abweichungen von Dauer, Gewicht und Anzahl der Gegenstände verzeichnet werden:durchschnittlich nur 1 Minute Abweichung von tatsächlicher und prognostizierter Dauer, nur wenige Kilogramm Abweichung vom tatsächlichen und prognostizierten Gewicht und gerade mal durchschnittlich nur 1 Teil Abweichung von vorab abgegebenen und tatsächlich rausgestellten Gegenständen.

Fazit: Eine revierübergreifende Tourenplanung bringt mehr Planbarkeit, Flexibilität und Kundenorientierung

In den letzten Wochen des Projektes wurde das neue System natürlich intensiv weiter genutzt, verfeinert, die Usability weiter erhöht und vieles vieles mehr....

Insgesamt macht das neue System die Sperrmüllabholung deutlich genauer und besser planbar, da die Erfassung der Sperrmüllmengen feingranular ist und basierend darauf das Gewicht und die Dauer der Aufträge realistisch eingeplant werden können – und die Fahrer nun auch jederzeit wissen, was sie vor Ort erwartet.Außerdem ist das System durch die revierübergreifende Planung deutlich flexibler, die Kunden bekommen schneller einen Termin und besondere Kundenwünsche können individuell berücksichtigt werden.

Weitere Zusammenarbeit

Wir bedanken uns recht herzlich für das Vertrauen der Stadt Herne und der Entsorgung Herne. Das Projekt war ein voller Erfolg und hat großen Spaß gemacht – der Grundstein für eine lange gute Partnerschaft ist hiermit gelegt – und alle Ziele wurden sogar maßgeblich übertroffen.

Basierend auf dem Projekt wird nun die Zusammenarbeit mit Entsorgung Herne fortgeführt, der Prototyp erweitert und darauf aufbauend ein direkt durch den Kunden zu bedienendes Sperrmüll-Online System entwickelt. Mit diesem System– welches auf der adiutaByte Tourenoptimierung aus diesem Projekt direkt aufbaut – können die Kunden dann auch ohne beim Service Center persönlich vorzusprechen zu müssen einfach direkt von zu Hause aus Ihre Sperrmülltermine buchen. Dabei wird es möglich sein, dass die Kunden präferierte Termine angeben können. Sollte eine Terminvergabe für diesen gewünschten Tag nicht mehr möglich sein bekommt der Kunde einfach und direkt einige alternative Terminvorschläge zur Auswahl. Dadurch werden – nach diesem ersten großen Fortschritt im WasteHunter-Projekt – dann Kundenzufriedenheit und möglichst schnelle Terminvergabe noch mehr in den Vordergrund gestellt werden.

Berichterstattung

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