Projektkurzbericht: Optimierung von Railcar-Flotten in der chemischen Industrie

Projektbezeichnung:
Optimierung der Railcar-Flotte bei BASF durch mathematische Modellierung

Projektziel:
Entwicklung eines Modells zur Bestimmung der optimalen Anzahl und Größe von Railcars, um Kapitalbindungskosten zu minimieren und die Logistikeffizienz zu steigern.

Hintergrund:
Railcar-Flotten stellen einen erheblichen Kostenfaktor in der chemischen Industrie dar. Im Rahmen von Programmen zur Optimierung des Working Capitals ist es essenziell, diese Flotten hinsichtlich Anzahl, Volumen und Einsatzfähigkeit effizient zu gestalten.

Vorgehensweise:
Ein komplexes gemischt-ganzzahliges, nichtlineares Optimierungsmodell (MINLP) wurde entwickelt, um folgende Fragestellungen zu beantworten:

1. Wie viele unterschiedliche Railcar-Größen (Volumina) sind optimal?
2. Wie viele Railcars je Volumengröße sind wirtschaftlich sinnvoll?

Lösungsansatz:

• Re-Formulierung des nichtlinearen Problems in ein MILP-Modell für kleine Railcar-Typenanzahlen (2–3).
• Entwicklung eines zweistufigen Verfahrens (Enumeration + MILP), um auch größere Variantenräume (4–5 Größen) effizient lösen zu können.

Ergebnis & kommerzieller Impact:
Durch die Umgestaltung der Flotte wurden bei BASF bisher Einsparungen in Höhe von ca. 2 Millionen Euro realisiert. Die Lösung erlaubt eine deutlich verbesserte Ressourcennutzung, reduziert Stillstandskosten und ermöglicht eine flexible Reaktion auf Marktschwankungen.

Nutzen (Benefit):

• Kostensenkung: ~2 Mio. Euro Einsparung durch reduzierte Kapitalbindung und optimierte Flottenstruktur.
• Effizienzsteigerung: Bessere Auslastung von Transportwegen und Infrastruktur.
• Skalierbarkeit: Modellansatz ist auf andere Industrien oder Standorte übertragbar.

Referenz:
Detaillierte Informationen und technische Hintergründe finden sich unter: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0377221716308232

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