Simulation (Excel): Kaufhaus / Kasse

Eine Simulation mit Excel (für den Informatik Unterricht). Einige Sachen sind auf der Seite hier zu lesen, der Rest steht hier zum Download bereit: Link

Eine Übersicht über alle verfügaberen Excel Kalkulationen gibts hier: Excel Kalkulationen
Betrachtung der Problemstellung

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Eine normaler Supermarkt hat pro Woche bis zu 6000 Kunden zu bewältigen. Da diese nicht gleichmäßig über die Woche verteilt einkaufen gehen, kommt es zu Stoßzeiten, wie auch

an einem Montagmorgen: Das lange Wochenende ist gerade vorbei und die Vorräte im Kühlschrank sind erschöpft. Die Folge dessen ist, dass viele planen, einkaufen zu gehen und diesem Bedürfnis auch nachgehen.

Viele Leute planen gleich nach dem Frühstück ihren Einkauf zu tätigen. Die Kaufhalle öffnet schon sehr früh und bleibt bis zum Abend durchgehend geöffnet. Vormittags beginnt ist die erste Einkaufswelle, die die Kaufhalle sofort beansprucht. Oft wird dieser Ansturm durch Sonderangebote oder bestimmte Kaufaktionen verstärkt, wie auch heute. Sobald die Menschen ihre Waren eingepackt haben, strömen sie zu den Kassen. Obwohl die Angestellten engagiert arbeiten, kommt es zu Warteschlangen, sodass die Kunden warten müssen. Deshalb werden die Schlangen immer länger, obwohl Kunden, so schnell es geht, abgearbeitet werden. Dies ist zurückzuführen auf die die Kaufhalle neu betretenden Kunden, da diese ebenfalls Waren einkaufen und sich an das Ende der Schlange stellen. Oft werden aber Kunden, die nur wenig in ihrem Warenkorb haben, vorgelassen, was aber keine Auswirkung auf die Länge der Schlange hat. Durch den Tagesablauf kommt es zu unterschiedlichen Stoßzeiten. Natürlich kauft nicht jeder die gleiche Menge ein. Der eine hat einen vollen Einkaufskorb, der Andere will nur eine Schachtel Zigaretten kaufen. Die Art der Bezahlung differenziert sich ebenfalls: Nicht jeder bezahlt auf dieselbe Art und Weise (z.B. per Kreditkarte, EC-Karte oder in Bar), weshalb die Abarbeitung des Kunden unterschiedlich viel Zeit in Anspruch nimmt. Außerdem sind nicht immer alle Kassen besetzt, da die Mitarbeiter auch Probleme im Kaufhaus klären müssen, sodass die Kassiererinnen und Kassierer voll ausgelastet, wenn nicht sogar überlastet sind.

Nach der ersten Stoßzeit kommen nicht mehr so viel Kunden. Die Schlange geht zurück. Für die Angestellten beginnt nun eine kleine Ruhepause. Nach diesem Schema laufen auch die anderen Stoßzeiten ab.
Vereinfachung
Kaufhaus:

* Die Anzahl der Einkaufenden ist unrelevant, da sie noch einkaufen und keinen Einfluss auf die Warteschlange haben.
* Die Anzahl der Kassen ist auf 4 beschränkt, die auch immer besetzt sind.
* Stoßzeiten werden auf 3 pro Tag beschränkt, wobei die erste unmittelbar nach der Öffnung des Kaufhauses ist(7:00 Uhr), die zweite beginnt kurz nach Feierabend (ca. 17:00 Uhr) und die dritte startet kurz vor Ladenschluss(ca.19:30 Uhr).
* Eine Stoßzeit dauert eine halbe Stunde.
* Öffnungszeiten: 7:00 Uhr-20:00 Uhr

Kasse:

* Während eines Zeitschrittes (10 min) können zwischen 4-7 Kunden abgearbeitet werden pro Kasse d.h. vier Kassierer/innen können pro Zeitschritt zwischen 16 und 28 Kunden abarbeiten.
* Die Zahl der ankommenden Kunden zu Stoßzeiten beträgt zwischen ca. 5-11 Kunden pro Zeitabschnitt und Kasse, d.h. zu 4 Kassen strömen pro Zeiteinheit zwischen 22 und 45 Menschen.
* Die Zahl der ankommenden Kunden zu normalen Einkaufszeiten ist zwischen ca.2-5 Kunden pro Zeitabschnitt und Kasse, d.h. zu vier Kassen strömen zwischen 10-20 Kunden pro Zeiteinheit.
* Die ankommenden Kunden verteilen sich gleichmäßig auf die Kassen.