Regalplanung für einen Supermarkt

Die Planungsfrage

Ein Supermarkt mit rund 1.300 m², Trockensortiment in Regalen, Kühlwänden, Tiefkühltruhen, Obst- und Gemüsetischen und drei Kassen. Jeden Montag und Donnerstag kommt neue Aktionsware (Garten, Küchengeräte, Kinderbekleidung), und am Donnerstagmorgen warten die Aktionsjäger schon zur Öffnung vor der Tür. Über den Tag kommen rund 1.400 Kunden, vom schnellen Mittagseinkauf mit fünf Artikeln bis zum Wocheneinkauf der Familie mit vierzig. Wo ein Produkt steht, entscheidet, wer daran vorbeikommt, auf welcher Höhe es gesehen wird und wie lang der Weg zur Kasse ist.

So planen wir

Drei Verfahren greifen ineinander.

Warenkorbanalyse: Mittels FP-Growth, einer Alternative zum Apriori-Algorithmus mit nur zwei Durchläufen über die Kassenbons, wird ermittelt, welche Produkte oft zusammen gekauft werden. Bier und Windeln ist das Lehrbuchbeispiel; die simulierten Kassenbons dieses Markts ergeben 29 solcher Paare. Bei ergänzenden Produkten verkürzt das Modell den Weg zwischen ihnen: Ketchup und Bratwürste rücken von 16 auf 7 Meter zusammen, Konfitüre und Toastbrot von 11 auf 7, Bier und Chips von 26 auf 15. Für zwei häufige Zielartikel kann das Modell auch Abstand belohnen, damit der Kunde mehr vom Laden durchquert. Das betrifft hier Hackfleisch und Nudeln, der Plan verschiebt sie aber kaum: Die Fleischtheke ist fest eingebaut, und die Nudeln bleiben bei den Pastasoßen, die 184 Kunden am Tag mit ihnen kaufen.

Regalplatzoptimierung als Rucksackproblem (Knapsack): Die physische Regalfläche ist begrenzt und bildet die Kapazität des Rucksacks. Das Modell entscheidet, wie viele Regalfächer jede Warengruppe bekommt (ein Fach ist ein 1,25 m breiter Abschnitt einer Regalebene), und maximiert den Deckungsbeitrag unter den physikalischen Dimensionen der Produktverpackungen. Aus Breite, Tiefe und Höhe der Verpackung ergibt sich, wie viele Packungen in ein Fach passen. Nachgefüllt wird zur Öffnung und einmal mittags, eine Warengruppe verkauft also höchstens zweimal ihren Regalbestand pro Tag. Ist die Nachfrage höher, bleibt das Regal bis zum nächsten Nachfüllen leer und der Verkauf geht verloren.

Platzierung: Das Timefold-Modell plant Regalfächer, Regalebenen und Aktionsplätze in einem Lauf und wägt Deckungsbeitrag gegen Laufwege, Andrang und den Aufwand des Umräumens ab. Regalfrequenz und Kassenbons stammen aus den Kunden eines Donnerstags, simuliert aus fünf Einkaufsprofilen. Dieselben Kunden laufen durch beide Layouts, der Vergleich ist damit direkt.

Was der Plan zeigt