-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kasten-Nutzen optimierten Disponieren und Ausführen von Service-Leistungen an Kraftfahrzeugen, sowie ein Softwareprogramm, das die verfahrensnotwendigen Rechenschritte ausführt.
-
Kraftfahrzeuge sind regelmäßig der Wartung zu unterziehen, beginnend beim Aufladen der Batterie eines Elektrofahrzeugs oder dem Betanken und dem Nachfüllen von Öl bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, bis hin zum Reinigen und Reparieren von Schäden.
-
Derartige Service-Leistungen sind umso komplexer zu managen, je größer die Anzahl der zu bedienenden Fahrzeuge ist; die Komplexität wächst auch durch wechselnde Nutzer oder Abgabeorte der Fahrzeuge, wie dies etwa bei Mietfahrzeugen und ganz besonders bei Kurzdauer-Mietfahrzeugen der Fall ist, die etwa durch ein Mobilitätskonzept wie das bekannte „car2go”-Konzept vor allem zur innerstädtischen Fortbewegung gemietet werden können.
-
Hierbei können die Fahrzeuge kurzzeitig auf Minutenbasis genutzt werden, und Miet- sowie Rückgabeorte sind flexibel, d. h., die Fahrzeuge sind nicht an festgelegten Verleihstationen positioniert, sondern frei über das Nutzungs- oder Stadtgebiet verteilt. Ein Kunde, der ein Fahrzeug nutzen möchte, kann das nächstgelegene Fahrzeug im Internet, über eine Smartphone-App oder über eine Telefonhotline lokalisieren und mieten oder reservieren. Nach Nutzung kann das Fahrzeug auf einem beliebigen Parkplatz im Stadtgebiet abgestellt werden. Die Fahrzeuge müssen regelmäßig durch Servicemitarbeiter gepflegt, insbesondere betankt, gereinigt und repariert werden, was aufwändig ist, da die Mietfahrzeuge, anders als viele Fahrzeuge, die zu Car-Sharing-Systemen gehören, nicht stationsbasiert sind und insofern nicht regelmäßig an einen Wartungsort zurückkehren.
-
Aber auch Schäden am Fahrzeug sind zu beheben, was die Komplexität der Wartung erhöht, Ausfallzeiten des Fahrzeugs herbeiführt und seine Wirtschaftlichkeit senkt.
-
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kostenabschätzung bei schadensbasierten Ausfällen solcher Fahrzeuge zu schaffen und damit einen Beitrag zur Wirtschaftlichkeitsermittlung zu leisten, wird bereits in der
PCT/US/2007/018899 vorgeschlagen. Dazu kann der Nutzer in einen tragbaren Computer, der einen interaktiven Eingabe-Bildschirm sowie einen Prozessor und eine Speichereinheit aufweist, die VIN (Vehicle Identification Number) des Fahrzeugs eingeben. Dann werden die VIN bezogenen Fahrzeugdaten von einer Datenbank bezogen. Nun wird das Fahrzeug hinsichtlich Schäden begutachtet, die dann über den Eingabe-Bildschirm eingegeben werden; die Datenbank kann Kosten in Bezug auf den Schaden ausgeben und diese können wiederum angezeigt werden, so dass eine Abschätzung bezüglich des Reparaturaufwandes erstellt werden kann.
-
Weitere Kosten der Fahrzeuge solcher Miet- oder Kurzdauer-Mietpools werden durch Aktionen wie Abschleppen, Falschparken, etc. erzeugt, die zu Ausfallzeiten einerseits und zu Sonderaufträgen wie Auslösen aus der Abschleppzone andererseits führen können.
-
Gegenüber einem stationsbasierten Servicebetrieb, der kein Scheduling und Routing erfordert, ist hier für die Abarbeitung aller Service-Aufträge ein Team mobiler Servicekräfte erforderlich, das schnell auf akute Servicebedarfe (bspw. Abschleppen oder Umparken aus Halteverbot) reagieren kann. Die optimale Anordnung von Aufträgen ist unter dem Stichwort „Scheduling” ein bereits eingehend diskutiertes und untersuchtes Gebiet. Randbedingungen und Zielfunktion sind jedoch stets sehr anwendungsspezifisch und können nicht von einem auf ein anderes System übertragen werden. Daher werden Servicepläne bis dato vielfach manuell oder mit geringem Automatisierungsgrad erstellt, was zeitaufwändig und nicht Kosten-Nutzen optimiert ist.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, die Serviceorganisation und -ausführung eines Pools von Fahrzeugen, die nicht-stationsbasiert zu warten sind, Kosten-Nutzen optimiert zu leisten.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Kosten-Nutzen optimierten Disponieren und Ausführen von Service-Leistungen, die an Kraftfahrzeugen durch mehrere Servicemitarbeiter zu erbringen sind, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 stellt eine verbesserte Dispositionsvorrichtung zum Kosten-Nutzen optimierten Disponieren von Service-Leistungen an vielfach genutzten Kraftfahrzeugen bereit.
-
Das Softwareprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 7 schließlich löst die Aufgabe der Ausführung der verfahrensrelevanten Rechenschritte.
-
Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kosten-Nutzen optimierten Disponieren und Ausführen von Service-Leistungen an Kraftfahrzeugen eines Pools durch Servicemitarbeiter umfasst die Schritte:
- a) durch einen Disponentenserver fortlaufend spezifisch für jedes Kraftfahrzeug Empfangen von Zustands-Informationen,
- b) aus den Zustands-Informationen jedes Kraftfahrzeugs Identifizieren von Service-Anfragen zur Ausführung von Service-Leistungen an dem Kraftfahrzeug und
- c) Bewerten einer Ausführbarkeit jeder der zu erbringenden Service-Leistungen und Erstellen eines Service-Auftrags zu jeder der Service-Leistungen. Hierbei kann die Ausführbarkeit zum Einen meinen, ob die Serviceleistung an sich technisch oder zeitlich ausführbar ist, und zum Anderen, es nötig ist, etwa aus subjektiver Sicht eines Managers des Fahrzeug-Pools, sie auszuführen. Dann erfolgt in Schritt
- d) das Quantifizieren zumindest eines von Opportunitätserlös und Servicekosten in Bezug auf das Kraftfahrzeug, die bei Ausführung des Auftrags entstehen, und in Schritt
- e) hieraus das Berechnen der Wirtschaftlichkeit der Ausführung eines Auftrages, sowie in Schritt
- f) basierend auf der berechneten Wirtschaftlichkeit dynamisch Erstellen und Anpassen eines Arbeitsplans für alle auszuführenden Service-Aufträge der Kraftfahrzeuge des Pools.
-
Damit erreicht das erfindungsgemäße Verfahren zur Servicedisposition unter den Bedingungen, denen ein Miet- oder ein Kurzdauermietfahrzeug unterliegt, einen Kosten-Nutzen-optimierten Serviceablauf zur Handhabung und Abarbeitung von Arbeitsaufträgen mittels eines entsprechenden Arbeitsplanes, insbesondere, da Servicebedarfe und die für sie anfallenden Kosten, auch unter Berücksichtigung entfallenden Gewinns wegen Standzeiten, ermittelt und priorisiert werden, so dass ein optimaler Arbeitsplan erstellt werden kann.
-
Bei dem Bewerten einer Ausführbarkeit jeder der zu erbringenden Service-Leistungen kann ökonomisch das Aggregieren zusammenführbarer Service-Leistungen in dem Service-Auftrag erfolgen. Ferner erfolgt bei Erstellen des Service-Auftrags jeder der zu erbringenden Service-Leistungen Zuordnen zu einem Servicemitarbeiter.
-
Um die Wirtschaftlichkeit der Ausführung eines Auftrages gemäß Schritt e) zu errechnen, wird zunächst eine Kosten-Nutzen-Zielfunktion erstellt, basierend auf Kosten- und Nutzen-Parametern. Diese umfassen Einzelerlöse für jedes Fahrzeug die zu einem Gesamterlös im Sinne einer für das Scheduling erforderlichen Zielfunktion verrechnet werden können, die als eine monetäre Größe oder als eine Ordnungsrelationsfunktion abbildbar ist, die geeignet ist, zwischen zumindest zwei Möglichkeiten der Auswahl und Anordnung von Service-Aufträgen als vorläufige Ergebnisse des Schedulings zu differenzieren. Diese Zielfunktion wird in ein Optimierungsrechenverfahren eingegeben, das einen entsprechenden Optimierungsalgorithmus ausführt.
-
Unter „Zustands-Informationen” werden hierin insbesondere solche Informationen und Daten oder Messwerte verstanden, die aktuelle oder aus einer Kraftfahrzeughistorie abrufbare servicerelevante Messwerte des Kraftfahrzeugs, wie etwa ein Ölstand, Wasserstand, Tankfüllstand und/oder Batteriespannung sind. Der Fachmann weiß, welche weiteren Informationen dieser nicht abschließenden Aufzählung unterfallen. Weiter können die Zustands-Informationen Nutzerbewertungen wie „Fahrzeug ist schmutzig” oder aktuelle Nutzerinformationen wie „Delle am linken Kotflügel”” sein, die also die Funktionalität und Sauberkeit des Kraftfahrzeugs wiedergeben, oder allgemeiner, die technische oder individuelle Informationen sind. Es kann sich dabei auch um externe, das Fahrzeug betreffende Informationen wie Angaben zu einem Stellplatz, etwa in Bezug zu erforderlichem Umparken, handeln. Weiter können die Zustands-Informationen auch Servicemitarbeiter-Informationen sein, die durch einen das Fahrzeug inspizierenden Servicemitarbeiter durchgegeben werden können. Auch diese Informationen sind technisch oder individuell und umfassen Funktionalität und Sauberkeit des Kraftfahrzeugs oder externe, das Fahrzeug betreffende Informationen.
-
Das Übermitteln der Zustands-Informationen kann durch eine zumindest temporär mit dem Disponentenserver zur Informationsübermittelung verbindbare Vorrichtung erfolgen, die geeigneter Weise über das Internet den Kontakt herstellen kann. Eine solche Vorrichtung kann eine Head-Unit des Kraftfahrzeugs sein, die auch über eine Vehicle Homepage mit dem Disponentenserver in Kontakt treten kann. Eine solche Head-Unit kann geeigneter Weise mit fahrzeugeigenen Messvorrichtungen kommunikativ gekoppelt sein und so direkt den Tankfüllstand und weiteres ermitteln. Die Head-Unit kann auch eine Nutzer-Schnittstelle, etwa über einen Touch-Screen oder eine Spracherkennung oder ein anderes Bedienelement verfügen, um die Informationen des Nutzers, der in diesem Falle auch der Servicemitarbeiter sein kann, zu empfangen und an den Disponentenserver zu übermitteln.
-
Es kann sich aber auch um eine fahrzeugexterne Übermittlungsvorrichtung handeln, wie etwa ein Smartphone oder ein anderes Kommunikations-Nutzerendgerät des Nutzers oder Servicemitarbeiters.
-
Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kosten-Nutzen optimierten Disponieren und Ausführen von Service-Leistungen an Kraftfahrzeugen eines Pools durch Servicemitarbeiter umfasst einen Disponentenserver, der dazu ausgestattet ist, die übermittelten Zustands-Informationen zu empfangen und der daher mit jedem Kraftfahrzeug kommunikativ verbindbar ist und der ferner einen Prozessor aufweist, auf dem ein Softwareprogramm zur Ausführung der prozessorbasierten Verfahrensschritte vorliegt, um die Schritte auszuführen, die einen Prozessrechner erfordern.
-
Das erfindungsgemäße Softwareprogramm oder Softwareprogrammprodukt, vorzugsweise auf einem Datenträger gespeichert, liegt daher bevorzugt auf dem Disponentenserver vor bzw. ist durch dessen Prozessor ausführbar.
-
Nachfolgend seien die Gegenstände der Erfindung nochmals verdeutlicht: Kraftfahrzeugmietkonzepte wie „car2go” bieten für Nutzer Fahrzeuge zur Kurzdauermiete unter Anbieten eines Services an, der sich im Wesentlichen durch folgende Merkmale auszeichnen kann:
Die Nutzer, also Kraftfahrzeugmietkunden, können eine Mietdauer spontan durch Einsetzen einer Nutzerkarte am Fahrzeug beginnen. Sie müssen eine Nutzung also nicht vorher anmelden und sie brauchen die Mietdauer nicht vorab anzugeben, sondern nutzen das Fahrzeug beliebig lange. Die Abrechnung erfolgt minutenweise. Die Fahrzeuge können an beliebigem legalem Ort innerhalb eines Geschäftsgebiets abgestellt werden, insbesondere also nicht an vorgegebenen Stationen und auch insbesondere nicht zwingend am Ort der Übernahme (one-way-Nutzung). Die Nutzer müssen sich nicht um Reinigung, Wartung und Betankung kümmern (wobei das Tanken durch eine Tankkarte möglich und auch ausdrücklich erwünscht sein kann).
-
Dieses umfassende Serviceangebot stellt den Flotten- oder Kraftfahrzeug-Poolbetreiber vor folgende Herausforderungen:
- – Mindestens einen Teil des Services muss er mit mobilen Servicemitarbeitern realisieren, um Fahrzeuge, die nicht mehr vermietfähig sind (weil etwa der Tank leer ist oder ein Schaden vorliegt), zu reaktivieren.
- – Wenn er eine hohe Servicequalität bieten möchte, sich auf Grund der starken räumlichen Verteilung der Flotte aber nicht darauf verlassen kann, dass jedes Fahrzeug mit einer Mindestfrequenz an gewissen „Hot Spots”, also dezentral vorliegenden Servicelocations, vorbeikommt, müssen auch nicht-kritische Reparaturen bis hin zur Routinepflege, die das Reinigen und Betanken umfasst, durch diese mobilen Servicemitarbeiter geleistet werden,
- – Sollen möglichst viele Fahrzeuge für den Nutzer verfügbar sein, können zum Service anstehende Fahrzeuge nicht in größerem Umfang oder für längere Zeit gesperrt werden. Dies wiederum bedeutet, dass die Grundlagen der Arbeitsplanung für die Servicekräfte, nämlich Aufkommen von Serviceleistungen und Fahrzeugstandorte, sehr unsicher und nur begrenzt vorhersehbar sind.
-
Diese hohe Dynamik bedingt, dass ein Dispositionsverfahren hinsichtlich der Einsätze der Servicemitarbeiter und der Erstellung der Arbeitspläne dynamisch arbeiten muss, was hiermit erfindungsgemäß vorgeschlagen und gelöst wird, wobei darüber hinaus die Darstellung eines wirtschaftlichen Betriebs des Kraftfahrzeugpools berücksichtig wird, was umfasst, dass die vorhandenen Servicekräfte nutzenmaximal eingesetzt werden. Dies geht etwa ein in die Bewertung einer Ausführbarkeit von Service-Leistungen: Soll und muss eine Service-Leistung zwingend erbracht werden, und wenn ja, wann? Nicht jede Service-Leistung muss unmittelbar ausgeführt werden; während das Betanken etwa schnellstmöglich zu erledigen ist, kann das Herauspolieren eines Kratzers ggfs warten.
-
Erfindungsgemäß werden die Arbeitspläne daher mittels eines Scheduling-Verfahrens erstellt, welches aus den anliegenden Service-Anfragen eine Auswahl trifft, diese bewertet und den Servicekräften zuordnet und zeitlich anordnet, und zwar so, dass eine gewisse Zielfunktion, die den geschäftlichen Nutzen widerspiegelt, maximal wird.
-
Das Scheduling-Verfahren gemäß der Erfindung ist dabei ein geeignetes Optimierungsverfahren. Solche Optimierungsverfahren sind an sich aus dem als Stand der Technik bekannt, wobei das erfindungsgemäße Optimierungsverfahren eine Kosten-Nutzen-Zielfunktion als zentrale Eingabe anwendungsspezifisch nutzt.
-
Das Verfahren zum Kosten-Nutzen optimierten Disponieren und Ausführen von Service-Leistungen an Kraftfahrzeugen eines Pools durch Servicemitarbeiter der Erfindung umfasst zunächst die Identifikation konkreter Handlungsbedarfe „Serviceanfragen” bspw. aus Messwerten des Kraftfahrzeugs oder aus Nutzereingaben. Solche „Zustands-Informationen” müssen einer Verarbeitungsmaschine, hier einem „Disponentenserver” zur Verarbeitung zugeführt werden, als fortlaufende spezifische Zustands-Informationen für jedes Kraftfahrzeug. An Hand von auf dem Server vorliegenden Informationen oder an Hand von Disponentenbewertungskriterien, etwa unter Einbeziehung einer disponentenseitigen Mensch-Maschine-Schnittstelle kann die Service-Anfrage bewertet werden und mündet dann in einen Service-Auftrag, der durch einen Mitarbeiter ausgeführt werden kann, wenn sich dies durch die weiteren Schritte des Quantifizierens des Opportunitätserlöss und der Servicekosten in Bezug auf das Kraftfahrzeug, die bei Ausführung des Auftrags entstehen, und nach dem Berechnen der Wirtschaftlichkeit der Ausführung eines Auftrages als wirtschaftlich sinnvoll ergibt. Dann wird basierend auf der berechneten Wirtschaftlichkeit ein Arbeitsplan für jeden Mitarbeiter für alle auszuführenden Service-Aufträge der Kraftfahrzeuge des Pools erstellt, der sich ggfs. dynamisch verändern kann.
-
Den Plan kann der Mitarbeiter z. B. über sein Smartphone ständig abrufen.
-
Unter der Maßgabe der Ausführbarkeit können einzelne Service-Anfragen zu einem (typischerweise fahrzeugbezogenen) Auftrag aggregiert werden, um den Serviceablauf zu optimieren.
-
Die Quantifizierung von Opportunitätserlös und Servicekosten soll realitätsnah ausgeführt werden und ist neben der Kosten-Nutzen-Zielfunktion, die auf Basis der Einzelerlöse zu einem gegebenen Service-Schedule den Gesamterlös erwartungstreu berechnet, ein besonders verfahrensrelevanter Schritt. Für den Disponenten ist dabei nicht erforderlich, den Gesamterlös als realistische monetäre Größe zu beziffern. Es bedarf lediglich einer Ordnungsrelation, die zwischen verschioedenen Möglichkeiten der Auswahl und Anordnung von Serviceaufträgen im Sinne vorläufiger Scheduling-Ergebnisse differenzieren kann. Da hier aber Daten und Annahmen aus verschiedenen Quellen einfließen (insbesondere konkrete Kosten, die durch den Servicedienstleister berechnet werden), ist im Sinne der Vergleichbarkeit und Verständlichkeit angebracht, eine monetäre Darstellung zu wählen.
-
Die Identifikation konkreter auszuführender Service-Leistungen erfolgt mittels der Zustands-Informationen, die die Fahrzeuge indirekt durch servicerelevante Messwerte (Tankfüllstand und Batteriespannung) übermitteln. Weiter können z. B. Nutzer am Touch-Screen im Fahrzeug eine Sauberkeitswertung abgeben; ferner liegen Zeitpunkte der letzten Nutzung (Historie des Fahrzeugs) und des letzten Services vor.
-
Aus diesen Informationen erzeugen vom Disponenten editierbare Trigger zu jedem gewünschten Zeitpunkt automatisch Service-Anfragen: Betanken bei niedrigem Tankfüllstand, Batterie laden oder ersetzen bei niedriger Batteriespannung, Umparken (und ggf. Suchen) nach längerer Nichtnutzung.
-
Die Nutzerwertungen müssen Service-Anfragen nicht direkt erzeugen, sondern gehen beispielsweise zusammen mit dem letzten Servicedatum in ein „Sauberkeitsmodell” ein, das wiederum eine Service-Anfrage bzw. einen Handlungsbedarf bestimmen kann.
-
Zusätzlich zu diesen automatisch erzeugten Service-Anfragen können Servicemitarbeiter, die den Pool betreuen, Sonderaufträge eingeben, die beispielsweise auf Nutzerbeschwerden zu Defekten zurückgehen.
-
Sinnvollerweise werden alle ein Fahrzeug betreffenden Handlungsbedarfe en bloc erledigt. Allerdings ist es nicht immer möglich, alle diese Service-Dienstleistungen tatsächlich zusammenzufassen. Gründe können unter anderem sein:
- – Es gibt keine Servicekraft, die für alle anstehenden Bedarfe gleichzeitig qualifiziert bzw. zuständig ist – dann müssen unwichtigere Bedarfe zurückgestellt werden.
- – Zwei Leistungen sind an verschiedenen Orten zu erledigen (etwa: Abholen von Material und anschließend Reparatur vor Ort) – dann müssen daraus zwei (voneinander abhängige) Aufträge entstehen.
-
Die Quantifizierung von Opportunitätserlös und Servicekosten kann per Auftrag erfolgen: Die Einnahmen beim Mietsystem entstehen durch Vermietung der Fahrzeuge an die Nutzer. Daher entsteht ein Opportunitätserlös insbesondere dann, wenn ein Fahrzeug durch Service wieder für den Nutzer verfügbar wird. Allgemein ergibt sich dieser Erlös aus dem Einnahmepotential in der Zeitspanne zwischen zwei alternativen Zeitpunkten der Einplanung. Dieses Einnahmepotential wird statistisch aus historischen Nutzungsdaten errechnet und als Raum-Zeit-Modell abgelegt.
-
Die völlige Nichtverfügbarkeit eines Fahrzeugs ist nur der Extremfall, etwa bei leerem Tank, fehlender Ausstattung (Schlüssel, Tankkarte) oder einem dem Nutzer nicht zumutbaren Defekt. Zur Quantifizierung des Nutzens nicht-kritischer Handlungsbedarfe (typischerweise Reinigung oder kleinere Reparaturen) ist der Ansatz, die Verfügbarkeit als graduell zu betrachten und für jeden anliegenden Servicebedarf einen konfigurierbaren, spezifischen Faktor zwischen null und eins auf die Verfügbarkeit zu multiplizieren. Dementsprechend erhöht sich der Opportunitätserlös bis auf maximal 100 Prozent (entsprechend einer Verfügbarkeit von null) des oben als Differenz ermittelten Einnahmepotentials.
-
Jeder einzelnen Service-Leistung sind auch Servicekosten zugeordnet. Dies können Kosten sein, die direkt aufgabenspezifisch definiert werden, oder Kosten, die sich über einen Zeittarif aus der erwarteten Ausführungsdauer ergeben.
-
Die Zielfunktion bildet einen Schedule – sprich, die aufeinander abgestimmten Pläne für die Servicekräfte – auf einen erwarteten Gesamterlös ab. Neben dem oben definierten Opportunitätserlös und den Serviceleistungskosten bei Ausführung des Auftrags fließen hier noch die folgenden Komponenten ein; Die dynamische Anfahrtszeit des vorgesehenen Servicemitarbeiters zum jeweils nächsten Auftrag. Diese Anfahrtszeit ergibt sich wiederum aus der Anfahrtsroute und der aktuellen Verkehrslage. Aus der benötigten Zeit können wiederum per Zeittarif Kosten bestimmt werden. Der Erwartungswert des Erlöses, in den zusätzlich eingeht, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Fahrzeug zum eingeplanten Zeitpunkt noch an der aktuellen Stelle steht, sinkt, je weiter ein Auftrag in die Zukunft geschoben wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-