Projektbeispiel
Intelligente Tourenplanung
Routen intelligent planen: Tourenoptimierung mit mathematischer Präzision
Im Außendienst entscheidet die Qualität der Tourenplanung täglich darüber, wie effizient Teams im Einsatz sind. Gerade im Servicesektor, wo eine Vielzahl an Anträgen zur Wartung und Austausch von Geräten anfallen und gleichzeitig viele Nebenbedingungen existieren, kann die Tourenplanung schnell komplex werden. Zeitfenster, unterschiedliche Qualifikationen von Mitarbeitenden, geografische Gegebenheiten und viele weitere Punkte müssen gleichzeitig berücksichtigt werden. Eine manuelle Planung ist daher oft ineffizient. Die Folge sind unnötige Fahrtzeiten, fehlerhafte Touren und ein hoher administrativer Aufwand. Im gemeinsamen Projekt mit der ABM-Mess Service GmbH entwickeln wir ein Tool, das die Komplexität des Problems verstehen, mit großen Datenmengen umgehen und somit die Tourenplanung effizienter gestalten kann.

01 Verstehen
Bevor eine Lösung entwickelt werden kann, ist es wichtig,dsv die spezifischen Anforderungen an diese zu verstehen. Dabei müssen kundenspezifische Vorgaben, nach welchen Mitarbeitende auf Servicetouren eingeplant werden dürfen, beachtet werden. Dafür wird zunächst eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um zu prüfen, ob verfügbare Optimierungsframeworks als Lösungsansatz für den spezifischen Anwendungsfall von der ABM-Mess Service GmbH geeignet sind. Dabei war nicht nur die funktionale Eignung ein relevantes Kriterium, sondern vor allem auch die Skalierbarkeit bei großen Datenmengen. Das Ergebnis der Studie schafft die Grundlage für alle weiteren Schritte sowie ein klareres Bild, was technisch machbar ist und welcher Ansatz den Anforderungen gerecht wird.
02 Entwickeln
Auf Basis der Machbarkeitsstudie wurde in enger Abstimmung mit dem Unternehmen ein Lösungsansatz entwickelt und frühzeitig gemeinsam validiert. Leistungsfähige Optimierungsframeworks, die speziell auf hohe Auftragsvolumina und komplexe Nebenbedingungen ausgelegt sind, wurden gründlicher evaluiert, darunter Google OR-Tools, Timefold und VROOM. Gleichzeitig wurde untersucht, wie sich die Problemgröße durch gezielte Datenvorverarbeitung teilweise reduzieren lassen kann – etwa durch Clusterbildung der Aufgaben – ohne dabei die Qualität der Lösung zu gefährden. Ein erster Prototyp auf Basis von VROOM bestätigte die Eignung des gewählten Frameworks und diente kombiniert mit einer geeigneten Datenvorverarbeitungslogik als Ausgangspunkt für die sukzessive Integration aller Nebenbedingungen, von Zeitfenstern über Technikerqualifikationen bis hin zu Auftragsprioritäten.
03 Umsetzen
Die Lösung muss anschließend als produktionsreife Anwendung umgesetzt werden. Das fertige Tool kombiniert mehrere zentrale Bausteine: die mathematische Optimierung der Routen unter Berücksichtigung aller definierten Nebenbedingungen, eine robuste Datenvorverarbeitung zur Sicherstellung valider Eingaben sowie eine nahtlose Integration in die bestehende Benutzeroberfläche des Unternehmens über FastAPI und Docker. Als Gesamtergebnis steht eine automatisierte, intelligente Lösung, die die Tourenplanung unterstützen und administrative Aufwände spürbar verringern kann.
Ausblick
Das Projekt zeigt, wie groß der Hebel von mathematischen Optimierungsansätzen im operativen Außendienst ist. Was zunächst wie ein Planungsproblem erscheint, ist in vielen Unternehmen ein strategischer Engpass: Ineffiziente Routen kosten Zeit, Geld und Ressourcen. Mit dem entwickelten Tool hat die ABM-Mess Service GmbH eine skalierbare Grundlage geschaffen, die den aktuellen, manuellen Planungsaufwand um ein Vielfaches verringert und eine effiziente, vorausschauende Planung ermöglicht.