Eine revierübergreifende Tourenplanung und (Wunsch)Terminvergabe zur Sperrmüll- und Elektroschrott-Abholung erlauben eine hohe Auslastung der Fahrzeugflotte. Die Art der Tourenplanung wird noch effizienter und flexibler, wenn diese automatisch und voll-optimiert erfolgt. Als Unternehmen profitieren Sie dann von einer stärkeren Kundenorientierung, ohne dass Ihre Mitarbeiter stärker belastet werden oder für Sie höhere Kosten entstehen. Wie eine solche automatische Planung aussehen und im Realbetrieb eingesetzt werden kann, haben wir im Auftrag von Entsorgung Herne in einem gemeinsamen Projekt entwickelt und evaluiert.
Bislang ist es in vielen Branchen noch üblich, dass feste Reviere die Grundlage für die täglich gefahrenen Touren darstellen. Dabei wird das Service-Gebiet in Reviere unterteilt, in denen dann die Touren gefahren werden. Diese Reviere werden nur selten und in sehr unregelmäßigen Abständen angepasst. Da die Aufträge jedoch in der Regel nicht gleichmäßig auf die Reviere verteilt werden, führt diese Art der Planung zu großen Effizienzverlusten.
Ein klassisches Beispiel für starre Stammtouren ist die Sperrmüllentsorgung. Bürger müssen sich an feste Termine anpassen, die vom Entsorger vergeben werden. Die Mitarbeiter fahren feste Touren, die sich selten ändern.
Gemeinsam mit Entsorgung Herne haben wir im Projekt im Rahmen des DataHub Programms der Gründerallianz Ruhr (https://datahub.gruenderallianz.ruhr/challenge/waste-hunter) unsere Softwarelösung verwendet, um eine möglichst kundenorientierte Planung der Sperrmüllabholung zu erreichen. Wir haben die Terminvergabe für die Kunden flexibler und schneller ermöglicht und in diesem Zuge auch die Mitarbeiter durch eine präzisere Planung entlasten können.
So konnten Touren verlässlicher geplant, Wegstrecken verringert und der CO2-Ausstoß in der Stadt minimiert werden.
Neben der revierübergreifenden und automatischen Planung haben wir gemeinsam ein Online-Portal entwickelt, über welches die Bürger direkt ihre Sperrmüll- und Elektro-Abholungstermine unter Angabe von Wunschterminen buchen können. Zudem wurde eine Online-Bezahlfunktion für kostenpflichtige Leistungen eingeführt. Dadurch konnten wir den gesamten Prozess der Sperrmüll- und Elektroschrott-Terminvergabe digitalisieren und automatisieren.
Revierübergreifende Tourenplanung
Was passiert, wenn ein Mitarbeiter ausfällt? Welchen Planungsaufwand haben Sie, wenn Sie eine feste Stammtour schnell neu verteilen müssen?
Die Tourenplanung mit festen Stammtouren ist auf dem Papier praktisch, im Arbeitsalltag aber hochgradig unflexibel. Sobald Sie nur eine neue Restriktion berücksichtigen müssen, stoßen Sie planungstechnisch an die Grenzen des Machbaren.
Bei einer revierübergreifenden Planung werden die Touren nicht mehr basierend auf der Einteilung in Stadtviertel oder Bezirke geplant und abgefahren, sondern auf Grundlage von Fahrzeugeigenschaften, Kapazitäten und Wunschterminen der Bürger geplant. Das reale Auftragsaufkommen wird betrachtet und in optimale Touren eingeteilt. Somit kann eine deutlich höhere und gleichmäßigere Auslastung der Fahrzeuge erreicht und dynamisch auf kurzfristige Änderungen reagiert werden.
Grundlage für die Berechnung der Auftragsvolumen sind die Angaben, die die Bürger bei Aufgabe des Termins machen. Die Bürger müssen angeben, welche Gegenstände in welcher Menge sie zu entsorgen haben. Diese Angaben können entweder über das Service Center oder über die Online-Plattform gemacht werden. In der Planungssoftware wird aus diesen Angaben mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen eine nahezu exakte Prognose über die Dauer und das Gewicht einer Abholung erstellt und dies direkt in die Tourenplanung mit einbezogen.
Sperrmüll-Online und optimale Terminvergabe
Im Online-Portal können die Bürger ihre persönlichen Daten vollkommen digital und unter Berücksichtigung der Datenschutzvorgaben eingeben. Zudem können die individuelle Zusammensetzung sowie das Volumen der abzuholenden Gegenstände und Wunschtermine zur Entsorgung angegeben werden. Auf diese Weise werden dem Entsorger die aufwendige Verarbeitung der Daten erspart und dem Bürger kann ein transparenter, unkomplizierter Prozess angeboten werden.
Neben der Angabe der zu entsorgenden Gegenstände und Mengen müssen die Bürger eine vom Entsorger festgelegte Anzahl an möglichen Abholtagen als Wunschtermine angeben. Auf diese Weise wird garantiert, dass beim Entsorger freie Ressourcen optimal genutzt werden und der Bürger profitiert von einem für ihn passenden Abholdatum.
Die gewählten Wunschtermine werden nach der Eingabe durch den Bürger hinsichtlich ihrer Integration in die bisherigen Touren bewertet. Dabei werden die benötigten Kapazitäten mit der Beladung der Fahrzeuge und den Schichtzeiten der Mitarbeiter abgeglichen sowie die Fahrtstrecke bewertet. Enthält der Auftrag kostenpflichtige Leistungen, können diese über verschiedene Online-Bezahlverfahren umgehend beglichen werden. Bei der Eingabe im Bürgerportal wird dem Bürger nach Bestätigung seiner Anfrage bzw. Zahlung automatisch ein verfügbarer Termin basierend auf seinen Wunschterminen vergeben, sodass an dieser Stelle für die Mitarbeiter im Service Center kein Aufwand mehr entsteht.
Einblick in das Sperrmüll-Online-Portal der Stadt Herne:
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Wenn es seitens des Entsorgers gewünscht ist, kann zusätzlich auch eine Prüfung der Verfügbarkeit und optimale Verplanung über das Service-Center geschehen. Ebenso können Bürger weiterhin ihre Anfragen über das Service Center eintragen und verplanen lassen.
Automatische Disposition
Alle für den nächsten Tag bzw. die nächsten Tage anstehenden Aufträge können mit einem Klick automatisch und optimal auf die vorhandenen Fahrzeuge disponiert werden. Für die Fahrzeuge werden entsprechende Auftragslisten und Tourenpläne generiert, die je nach System an die Endgeräte der Fahrer übermittelt oder für die Fahrer ausgedruckt werden können. Somit wird wertvolle Planungszeit gespart und es ergibt sich eine gleichmäßige Auslastung der vorhandenen Ressourcen.
Im Zuge der automatischen Disposition erfolgt gleichzeitig eine optimale Planung der Touren sowie der einzelnen Abholfahrzeuge unter Berücksichtigung zahlreicher Einflussfaktoren. So können beispielsweise auch individuelle Straßenzüge gesperrt oder Unterführungen, die (temporär) nicht passierbar sind, festgelegt und gemieden werden.
Fazit
Durch das Zusammenspiel von Künstlicher Intelligenz und einer guten Datenbasis ist es Entsorgung Herne jetzt möglich, dem Kunden auch kurzfristig einen Abholtermin anzubieten. Dabei können zudem die Terminwünsche der Kunden berücksichtigt werden.
Auch die Dauer der Abholung, das zu verladende Gewicht und die Anzahl der Gegenstände kann jetzt nahezu exakt prognostiziert werden. Dadurch, dass die Mitarbeiter schon vor Beginn der Tour wissen, was sie bei den einzelnen Anfahrten erwartet, wird die Planungssicherheit und damit auch die Mitarbeiterzufriedenheit gesteigert.
Durch die Erweiterung des Systems um die Online-Plattform, über die die Bürger selbst direkt ihre Terminanfragen stellen und kostenpflichtige Leistungen online bezahlen können, wurde der Prozess vollständig digitalisiert und automatisiert und ein System entwickelt, das der Entsorgung Herne höhere Flexibilität und stärkere Kundenorientierung und ein Plus an erfüllbaren Aufträgen pro Woche bringt, ohne die Mitarbeiterbelastung zu erhöhen. Die Mitarbeiter profitieren von mehr Planungssicherheit und wissen auf jeder Tour, was sie genau erwartet.
Das Tourenplanungs-System mit der optimalen Terminvergabe über das Service Center ist bereits seit Februar 2020 täglich erfolgreich bei der Entsorgung Herne im Einsatz. Das gemeinsam entwickelte Sperrmüll-Onlineportal wurde im Oktober 2020 für die Bürger in Herne freigeschaltet.
Ich bin sehr zufrieden damit, was wir in guter Zusammenarbeit mit unserem Partner adiutaByte erreicht haben. Denn gerade in der aktuellen Zeit kann die Bedeutung der Digitalisierung von Dienstleistungen nicht hoch genug eingeschätzt werden. Mit dem Online-Sperrmüllantrag hat Entsorgung Herne einen weiteren Beitrag für die digitale Zukunft geleistet.
Horst Tschöke (Vorstand Entsorgung Herne)
A route planning across all districts and (optional) appointment assignment for bulky waste and electronic waste collection allow a high utilization of thevehicle fleet. The type of route planning becomes even more efficient and flexible if it is automatic and fully optimized. As a company, you will then benefit from a stronger customer orientation without placing a greater burdenon your employees or incurring higher costs for you. In a joint project with Disposal Herne ,we developed and evaluated how such automatic planning can look like and how itcan be used in real operation.
Up to now it is still usual in many industries that fixed districts are the basis for the daily driven tours. The service area is divided into districts in which the tours are then driven. These districts are adapted only rarely and in very irregular distances. However, since the orders are usually not distributed evenly among the districts, this type of planning leads to major efficiency losses.
A classic example of rigid trunk tours is the disposal of bulky waste. Citizens have to adapt to fixed deadlines that are set by the disposal company. The employees drive fixed tours that rarely change.
Together with Disposal Herne we used our software solution in the project within theDataHub program of the Founders' Alliance Ruhr (https://datahub.gruenderallianz.ruhr/challenge/waste-hunter) to achieve a customer-oriented planning of bulky waste collection. We have made it possible for customers to schedule their appointments more flexibly andquickly, and in the course of this we have also been able to relieve the burdenon our employees through more precise planning.
This enabled tours to be planned more reliably, distances reduced and CO2 emissions in the city minimized.
In addition to automatic planning across all districts, we have jointly developed an online portal where citizens can book their bulky waste and electrical waste collection appointments directly, specifying their preferred dates. In addition, an online payment function was introduced for services subject to charges. This enabled us to digitalize and automate the entire process of bulky waste and electronic waste appointment scheduling.
Tour planning across districts
What happens if an employee is absent? What planning effort do you have if you have to quickly reallocate a fixed regular tour?
Route planning with fixed master routes is practical on paper, but highly inflexible in everyday work. As soon as you only have to consider one new restriction, you reach the limits of what is feasible in terms of planning.
With inter-regional planning, tours are no longer planned and run based on the division into districts or neighborhoods, but are planned on the basis of vehicle characteristics, capacities and desired dates of the citizens. The real order volume is considered and divided into optimal tours. Thus, a significantly higher and more even utilization of the vehicles can be achieved and dynamic reactions to short-term changes can be made.
The basis for the calculation of the order volume is the information provided by citizens when they give up their appointments. Citizens must indicate which objects they have to dispose of and in what quantity. This information can be provided either via the Service Center or via the online platform. Using artificial intelligence and machine learning, the planning software uses this information to generate an almost exact forecast of the duration and weight of a collection and incorporates this directly into route planning.
Bulky waste online and optimal appointment allocation
In the online portal, citizens can enter their personal data completely digitally and in compliance with data protection regulations. In addition, the individual composition and volume of items to be collected and desired dates for disposal can be specified. In this way, the waste disposal company is spared the time-consuming processing of data and citizens are offered a transparent, uncomplicated process.
In addition to specifying the items and quantities to be disposed of, citizens must also specify a number of possible collection dates as desired by the disposal company. In this way, it is guaranteed that free resources at the disposal company are used optimally and the citizen benefits from a collection date that suits him/her.
The selected desired dates are evaluated after the input by the citizen regarding their integration into the previous tours. The required capacities are compared with the loading of the vehicles and the shift times of the employees and the route is evaluated. If the order contains chargeable services, these can be paid for immediately using various online payment methods. When entering the data in the citizen portal, the citizen is automatically assigned an available appointment based on his or her desired dates after confirmation of his or her request or payment, so that no further effort is required at this point for the service center employees.
Insight into the Bulky-Waste-Online-Portal of the city of Herne:
If desired by the waste disposal company, the service center can also check availability and optimize scheduling. Citizens can also continue to have their inquiries entered and scheduled via the Service Center.
Automatic disposition
All orders due for the next day or days can be automatically and optimally scheduled to the available vehicles with just one click. Corresponding order lists and tour plans are generated for the vehicles, which, depending on the system, can be transmitted to the drivers' end devices or printed out for the drivers. This saves valuable planning time and results in an even utilization of the available resources.
In the course of the automatic disposition, an optimal planning of the tours as well as of the individual collection vehicles takes place at the same time, taking into account numerous influencing factors. For example, individual streets can be blocked or underpasses that are (temporarily) impassable can be defined and avoided.
Conclusion
Thanks to the interaction of artificial intelligence and a good database, Entsorgung Herne is now able to offer customers a collection date at short notice. In addition, the customer's desired collection date can be taken into account.
Also the duration of the collection, the weight to be loaded and the number of items can now be predicted almost exactly. The fact that the employees know what to expect for each individual trip before the start of the tour increases planning reliability and thus also employee satisfaction.
By expanding the system to include an online platform that allows citizens themselves to make their appointment requests directly and pay for paid services online, the process has been completely digitized and automated and a system has been developed that gives Entsorgung Herne greater flexibility and customer orientation and a plus in the number of orders that can be fulfilled each week without increasing the workload on the staff. The employees benefit from more planning reliability and know exactly what to expect on every tour.
The route planning system with optimal appointment allocation via the service center has been successfully used daily at the Herne waste disposal facility since February 2020. The jointly developed bulky waste online portal was activated for the citizens of Herne in October 2020.
I am very satisfied with what we have achieved in good cooperation with our partner adiutaByte. Especially in the current climate, the importance of digitizing services cannot be overestimated. With the online bulky waste application, Entsorgung Herne has made a further contribution to the digital future.
Horst Tschöke (Directorof Waste Management Herne)
