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Fallstudie

Prädiktives Leercontainermanagement für NileDutch

Projekthintergrund

Zwei große Themen beeinflussten die Containerschifffahrt im Jahr 2018: die Handelsspannungen zwischen den USA und China, den beiden größten Volkswirtschaften der Welt, und die Verordnung der IMO (International Maritime Organization) zur Begrenzung der Schwefeldioxidemissionen. Die neuen Handelszölle betrafen chinesische Produkte im Wert von 34 Milliarden Dollar, die in die USA importiert wurden, wobei China Gegenmaßnahmen auf US-Importe ergriff. Das sich verlangsamende Wachstum des globalen Welthandelsvolumens und ein eskalierender Handelskrieg sollten die Nachfrage in der Containerschifffahrt auch 2019 negativ beeinflussen, so dass Kostensenkungen für die Containerschifffahrtsbranche entscheidend geworden sind. Gleichzeitig mussten die Reedereien damit beginnen, sich auf die globale Schwefelemissionsgrenze von 0,5 % vorzubereiten, die im Jahr 2020 eingeführt wird und nach Schätzungen der IMO bis zu 70.000 Schiffe betreffen würde. Diese Regelung könnte zu einem Anstieg der Gesamttreibstoffkosten um 20-30 % führen, der letztendlich an die Kunden weitergegeben würde.

Zu den Unternehmen, die sich auf diese unsicheren Marktaussichten einstellen, gehört Nile Dutch Africa Line BV (NileDutch). NileDutch mit Hauptsitz in Rotterdam ist eine große Reederei, die sich auf die Container- und Stückgutverschiffung zwischen Westafrika und dem Rest der Welt spezialisiert hat. Das Unternehmen verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Arbeit in Afrika und hat ein großes Netzwerk von Büros und Agenten aufgebaut, die Unternehmen bei der Entdeckung der Möglichkeiten unterstützen, welche der afrikanische Kontinent bietet.

In nur wenigen Jahrzehnten hat sich NileDutch von einem neuen Marktteilnehmer zu einer der weltweit führenden Reedereien mit Fokus auf die Region Afrika entwickelt, mit einer Flotte von über 30 gecharterten Containerschiffen und einer Kapazität von 80.000 TEU. NileDutch ist zwar stolz auf seine Geschichte, hat aber immer nach vorne und nicht nach hinten geschaut. Deshalb ist das Unternehmen sehr ehrgeizig in Bezug auf weiteres Wachstum durch intelligente operative Exzellenz, indem es kontinuierlich in seine Mitarbeiter, Ausrüstung und Technologien investiert.

Problem

Nach Angaben der Boston Consulting Group (BCG) kostet die Repositionierung von Leercontainern in der Schifffahrt 13-17 Milliarden Euro pro Jahr – bis zu 8 % der Betriebskosten einer Reederei. Hinzu kommen zusätzliche Kosten für die Lagerung von leeren Containern und deren Wartung, so dass die Gesamtkosten der Leer-Logistik nach Schätzungen von Transmetrics mehr als 12 % der Betriebskosten betragen.

Dies ist ein riesiges branchenweites Problem mit vielen Aspekten, wie z. B. Handelsungleichgewichten, langen Verlagerungszeiten, hohe Kosten im Zusammenhang mit Sicherheitsbeständen sowie unzuverlässigen kommerziellen Prognosen, die hauptsächlich auf dem Bauchgefühl der Mitarbeiter basieren. Darüber hinaus gibt es zwei weitere wichtige Aspekte, die auf viele Containerschifffahrtslinien zutreffen:

Planung mit Excel - Komplexe Entscheidungen zur Planung der Leercontainerlogistik werden auch heute noch typischerweise manuell mit Excel abgewickelt und basieren auf der Erfahrung von Logistikteams. Eine solche Planung ist noch möglich, da die meisten Containerschifffahrtslinien zu viele Container in Reserve haben, was zu erheblichen Kostenineffizienzen führt.

Keine klare Sicht auf die Kosten - In vielen Fällen verwaltet das Logistikteam die Leercontainer-Positionierung global, während ein Beschaffungsteam die Kosten der Lieferanten kontrolliert. Bei unterschiedlichen Kostenarten kann das zu Situationen führen, in denen Containerschifffahrtslinien den Gesamtbetrag kennen, den sie an einen bestimmten Anbieter an einem bestimmten Ort gezahlt haben, aber die Treiber hinter diesen Kosten nicht klar sind - zum Beispiel, wie viele Container bewegt wurden, warum sie bewegt wurden, ob es notwendig war, sie zu bewegen, ob ein anderer Anbieter es tun könnte, und so weiter. Daher sind sich die Personen, die logistische Entscheidungen treffen, nicht immer über die Kostenauswirkungen ihrer Vorschläge im Klaren.

Selbst unter diesen immer schwieriger werdenden Marktbedingungen konnte NileDutch mit Hilfe von guten manuellen Werkzeugen seine Geschäfte sehr gut managen, aber es erforderte einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand für das globale Leercontainer-Repositionierungsteam. Als ehrgeiziges Unternehmen ist NileDutch ständig bestrebt, seine betrieblichen Abläufe zu verbessern. Aus diesem Grund entschied sich der Kunde, sein Team für die globale Repositionierung von Leercontainern durch die Einführung eines globalen, datengesteuerten End-to-End-Planungssystems zu unterstützen. Zu den Hauptzielen von NileDutch gehörten die Senkung der Logistikkosten im Zusammenhang mit einem der größten Probleme, mit denen Linienschiffe konfrontiert sind, nämlich Leercontainer-Handling und -Verlagerung, sowie die Reduzierung der derzeit betriebenen Containerflotte, und das alles unter Beibehaltung eines hohen Kundendienstniveaus.

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Zuweisung

NileDutch sieht das Datenmanagement, die Datenanalyse und das Treffen von Geschäftsentscheidungen auf der Grundlage von Daten als eine entscheidende Voraussetzung an. Aus diesem Grund hat sich NileDutch mit Transmetrics, dem führenden Anbieter von prädiktiven Optimierungs- und KI-Tools für die Logistik, zusammengetan, um das Handling und die Verlagerung von Leercontainern durch den Einsatz von KI, maschinellem Lernen und intelligenten Algorithmen zu revolutionieren. Das Ziel von Transmetrics war es, seine prädiktive Asset-Management-Software namens AssetMetrics zu implementieren, um die Leercontainerflüsse von NileDutch weiter zu optimieren. Trotz der großen Erfahrung von Transmetrics in der Logistik war dieses Projekt die erste Implementierung von AssetMetrics für das Segment der Containerschifffahrt. NileDutch präsentierte sich als innovativer Partner und Mitgestalter dieser neuen Technologie für Seeschifffahrtsunternehmen, indem es Transmetrics bei der Anpassung der wichtigsten AssetMetrics-Module und deren Mitentwicklung an die Bedürfnisse des Schifffahrtssektors half. Die beiden Partner definierten gemeinsam den Umfang des Projekts und erstellten eine Kanban-Liste mit Innovationen und Produktverbesserungen. Es wurde vereinbart, dass die Software täglich rollierende KI-gesteuerte Prognosen für die nächsten 10-12 Wochen auf der Grundlage der historischen Daten und der externen Faktoren, die die Nachfrage beeinflussen, liefert. Das System musste auch den optimalen und umsetzbarsten Plan für die Leerpositionierung, Lagerung, Reparatur und Wartung für die nächsten 12 Wochen vorschlagen, der alle damit verbundenen Kosten (einschließlich Sortierung, Hafenumschlag, Torkosten usw.) berücksichtigt. NileDutch bezog mehrere Schlüsselpersonen ein, um das Projekt erfolgreich zu machen, darunter einen Projekteigner, einen Projektmanager, eine leitende IT-Person für Daten und Infrastruktur und einen leitenden Geschäftsanwender (Superuser). Auf Seiten von Transmetrics wurde der Hauptprojektleiter von einem Team von Business-Analysten bei der Datentransformation und einem Team von Data Scientists bei der Entwicklung von Prognose- und Optimierungsmodellen unterstützt. Außerdem wurde ein Lenkungsausschuss, bestehend aus leitenden Angestellten beider Seiten, eingerichtet, um den allgemeinen Verlauf des Projekts zu überblicken und die Ergebnisse zu evaluieren.

Ansatz

Der AssetMetrics-Implementierungsprozess umfasste die folgenden Phasen:

Einrichten einer sicheren Datenübertragung

Transmetrics bietet eine unternehmensweite VPN-Integration, die ein hohes Maß an Sicherheit für alle täglichen automatisierten Datentransfers garantiert. Nachdem Transmetrics den Integrationsprozess abgeschlossen hatte, konnte NileDutch seine Daten problemlos hochladen. Als Ergebnis standen die historischen Schifffahrtsdaten für den Zeitraum von 2011 bis 2018 zur Bereinigung und Analyse zur Verfügung. Sie enthalten mehrere Millionen Datensätze, darunter Informationen zu Buchungsrouten und Containern, Containerscans, Schiffsfahrpläne sowie Schiffs- und Container-Referenzdaten

Bereinigen und Anreichern der Daten

Ein wesentlicher Schwerpunkt der Datentransformationen für NileDutch war die Ermittlung, welche Container auf welchem Schiff zwischen jeweils zwei Häfen transportiert werden. Diese Informationen waren jedoch nicht einfach aus den historischen Daten zu extrahieren, da es einige Redundanzen in verschiedenen Tabellen gab und die Daten in ihnen teilweise widersprüchlich waren. Außerdem stammte ein großer Teil der Daten aus EDIs von Agenten an verschiedenen entfernten Standorten auf der ganzen Welt, was es schwieriger machte, die Datenqualität aufrechtzuerhalten.

Nichtsdestotrotz waren die vorherigen Investitionen von NileDutch in die Digitalisierung, die Standardisierung von Geschäftsprozessen und ein gutes TMS ein entscheidender Faktor für den Erfolg der Datentransformationen und des Gesamtprojekts. Um die Daten vollständig für die Analyse vorzubereiten, entwickelte Transmetrics zusammen mit Geschäfts- und Datenexperten von NileDutch die entsprechenden Geschäftsregeln, um die Informationen aus den verschiedenen Tabellen zu priorisieren.

Nachdem die Geschäftsregeln aufgestellt waren, bereinigte und bereicherte das Team aus Business-Analysten und Data Scientists von Transmetrics die Daten, indem es Algorithmen zur Kombination der vollständigen Historie der Containerscans mit Leerfahrten und Buchungen einsetzte. Dieser mehrstufige Prozess stellte die Vollständigkeit der Daten sicher, die dann den Schiffsplänen zugeordnet werden konnten, um festzustellen, in welchen Häfen ein Container zwischen Be- und Entladung Halt macht. Während des Datentransformationsprozesses hat Transmetrics auch die folgenden Daten weiter verbessert:

Building and testing the forecasting model

Before implementing AssetMetrics software, the planning process of global repositioning of empty containers relied on the commercial forecasts from the agents around the world, which were mainly based on the bookings and personal business experience, and later were combined into one master forecast. This approach produced satisfactory results, but for the long-term it was not optimal because of its dependency on the manual inputs and human factor. For that reason, NileDutch wanted to introduce an accurate statistical forecast.

Having extensive experience in creating proprietary AI-driven demand models for logistics companies, the team of data scientists at Transmetrics developed a highly accurate forecasting model, which was trained on several years of already cleansed and enriched historical data. Furthermore, AI and machine-learning algorithms were used to continue improving accuracy with the new data coming in. As a result, the forecasting model was predicting the releases and returns of containers for NileDutch’s entire network for the next 12 weeks on a very granular level - per each day, port, ship, and type of container. It proved to be very precise even for the periods, such as the Chinese New Year, Christmas, and the like.

In addition to the automated statistical forecast, Transmetrics and NileDutch developed the functionality that allowed all the agents in various ports to collaborate and manually suggest their predictions (e.g., when acquiring a major customer, which cannot be data-mined from the past). Combining the powerful AI-driven statistical forecast with the years of experience of the NileDutch’s agents enabled Transmetrics to create the optimal forecasting model needed for the optimization module to plan the logistics of empty containers globally.

Building and testing the optimization model

Before partnering with Transmetrics, NileDutch already had in place good processes for planning empty container repositioning, but they were time-consuming since many tasks had to be executed manually with the tools such as Excel. Complex decisions for loading and unloading empty containers to ships, repositioning them to other ports, storing them in other depots or repairing containers were taken based on the extensive experience of the Global Empty Repositioning team of NileDutch.

Such a process was manageable because the company had many containers in reserve, but despite NileDutch having skillful professionals, it is impossible even for the best planning team to calculate the optimal, lowest-cost plan. In order to do that, one would need to consider a huge amount of inputs such as how many containers would be needed in the next 12 weeks in every single port of the network on few different continents, the schedule of each ship, the free capacity of each ship and how it would change over the period, the cost to transport the containers between hundreds of possible routes, the cost to store containers in each depot, how many containers you store at the moment, which of them are within the free tier and for how many you already pay for storage, the gate costs and stevedoring costs in different ports, how many containers your customers will return in each depot over the period and so on. If some of the inputs change, the planning needs to be recalculated. Such calculations are beyond the capacity of a human brain but they could be performed with AI technologies, and that is what AssetMetrics software does.

The global optimization module was co-developed in close collaboration with NileDutch to meet all the requirements of the container shipping companies. The Transmetrics’ team started from analyzing the necessary business rules, inputs and parameters. A major focus was put on an entire set of logistics costs, which must be considered to produce a meaningful optimization.

While working on the costs, Transmetrics’ teams of data scientists and business analysts identified several data topics, which had to be addressed first in order to provide the best inputs for the optimization model:

Kunde: NileDutch

Ergebnisse

Ein neues automatisiertes Planungssystem von Transmetrics ermöglicht es NileDutch, gründlichere und datenbasierte Entscheidungen über das Management von Leercontainern auf allen Ebenen (Station/Depot, regional, global) zu treffen und bietet eine bessere Sichtbarkeit der Daten und Geschäftsprozesse.

Die AssetMetrics-Software ist so eingerichtet, dass jeden Tag mit wenigen Klicks ein optimierter Leercontainerplan für das gesamte Unternehmen neu berechnet wird, und zwar 10-12 Wochen im Voraus. Um dies zu erreichen, wird ein neuer inkrementeller historischer Datensatz aus dem Transportmanagementsystem des Kunden extrahiert, transformiert und dem Transmetrics-Modell hinzugefügt. Daraus werden dann hochgenaue rollierende Bedarfsprognosen für die nächsten 10-12 Wochen erstellt. Die Prognoseergebnisse werden zusammen mit den korrigierten Kosten im Optimierungsmodul verwendet, um den globalen Plan für Leercontainer-Repositionierung, Lagerung, Reparatur und Wartung für das gesamte Netzwerk für die nächsten 12 Wochen zu den geringstmöglichen Kosten zu erstellen. Um die optimalen Entscheidungen zu treffen, kann NileDutch nun mit AssetMetrics seine Leercontainerflüsse auf der Grundlage aller Kosteninputs und anderer relevanter Geschäftsvariablen planen.

Nach dem Implementierungsprojekt testete NileDutch das System und verglich die Softwarevorschläge mit den Ergebnissen der Zusteller. Der Kunde bestätigte, dass der Nutzen von AssetMetrics besser war als ursprünglich erwartet, dass das Produkt benutzerfreundlich ist und dass sein gesamtes Team es täglich als Entscheidungshilfe nutzen konnte, so dass sich das Projekt als Erfolg erwies.

AssetMetrics hat für NileDutch signifikante operative Verbesserungen gezeigt. Insbesondere wurden die Gesamtkosten für das Leercontainermanagement reduziert. Vor allem die Lagerkosten haben sich neben den Verbesserungen bei den anderen Logistikkosten sehr positiv ausgewirkt. Das AssetMetrics-System hat NileDutch auch dabei geholfen, seine Containerflotte zu verkleinern.

Der Einsatz der AssetMetrics-Software brachte mehrere zusätzliche Vorteile mit sich. Damit konnte sich NileDutch von der manuellen Planung in Excel befreien (Excel ist nach wie vor eines der am häufigsten verwendeten Supply-Chain-Management-Tools). AssetMetrics ermöglichte dem Unternehmen außerdem „eine einzige Version der Wahrheit“, da nun alle relevanten Daten aus verschiedenen Logistik- und Finanzsystemen an einem Ort angezeigt werden. Mitarbeiter von NileDutch aus der ganzen Welt konnten über das System zusammenarbeiten und fühlten sich dadurch stärker verbunden als je zuvor.

AssetMetrics sorgte für eine große Effizienz, die eine erhebliche Zeitersparnis im Tagesgeschäft des Kunden mit sich brachte und es den Mitarbeitern von NileDutch ermöglichte, sich auf weitere Verbesserungen zu konzentrieren. Zum Beispiel nutzt NileDutch täglich Datenaggregationsberichte von AssetMetrics, insbesondere über die täglichen Lagerbestände mit Preisen, was dabei hilft, die Lagerkosten deutlich zu kontrollieren und bei hohen Ausgaben ins Detail zu gehen. Außerdem hilft es bei der Überwachung von Lagereinrichtungen und bei der Berechnung, welches die optimale freie Ebene für jede Einrichtung ist.

Transmetrics und NileDutch identifizierten auch eine Reihe von nächsten Schritten, um den Nutzen der AssetMetrics-Lösung weiter zu erhöhen. Zum Beispiel ist die Funktionalität über das Kabotagemanagement, sowie die lokale Wartungs- und Reparaturstrategie in der Entwicklung. Transmetrics plant außerdem die Herausgabe eines komfortablen Management-Reporting-Dashboards, das Kostenberichte und eine einfache grafische Oberfläche enthält, die zeigt, wie die Lieferkette für die nächsten 3 Monate aussieht (Prognosen für bestimmte Standorte im Vergleich zum Angebot und den tatsächlichen Buchungen).

Testimonials

Wir waren schon lange auf der Suche nach einem Partner, der uns bei der Rationalisierung unserer Leercontainerflüsse helfen kann. Es gibt verschiedene IT-Lösungen auf dem Markt, aber wir haben uns für Transmetrics entschieden, weil sie ihre technische Kompetenz unter Beweis gestellt haben und auch ein tiefes Wissen über die Logistikbranche und die Containerschifffahrt im Besonderen bewiesen haben, was sehr schwer zu finden ist.

Ich kann sagen, dass wir die richtige Wahl getroffen haben und NileDutch ein zufriedener Kunde ist. Transmetrics ist ein sehr professioneller und zuverlässiger Partner, der während des gesamten Projekts sehr gute Ergebnisse geliefert hat. Sie haben großartige Projektmanagement-Fähigkeiten und auch eine sehr engagierte Kundenbetreuung, die von NileDutch sehr positiv wahrgenommen wurde. Auch nach der Implementierung bietet Transmetrics uns einen sehr guten Kundenservice, ist offen für Diskussionen über Produktverbesserungen und steht immer für Fragen und Korrekturen an den Daten oder an der Logik zur Verfügung, wenn dies erforderlich ist

Insgesamt sind wir mit der Ernennung von Transmetrics zu unserem Partner für das Leergutflussmanagement sehr zufrieden und können ihre Dienstleistungen jedem anderen Logistikanbieter im Netzwerk empfehlen.

Carlo Zaalberg

Global Director Logistik