Von wissenschaftlichen Arbeiten zu praktikablen Lösungen für die Holzlogistik

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1 Von wissenschaftlichen Arbeiten zu praktikablen Lösungen für die Holzlogistik Dr.-Ing. Ina Ehrhardt Folie 1

2 Einleitung Was macht eine Forschungseinrichtung mit Kernkompetenz Logistik im Bereich Holzlogistik? Logistikprozesse zwischen Forst und Holz so wie auch in anderen Anwendungsfeldern analysieren, vereinfachen, qualifizieren, optimieren, Unter Berücksichtigung von Organisation, Prozess, Technik, Personal und IT Fazit (wiss. formuliert): Holzlogistik ist ein komplexer, mehrstufiger, überbetrieblicher Quellen-Senken-Prozess, u. a. - unter Beteiligung heterogener Akteure - mit individuellen Anwendungsszenarien - mit z. T. innovativer Gerätetechnik - mit vielfältigen Informations- und Kommunikationsprozessen - Folie 2

3 Forst- und Holzsektor in Deutschland In Deutschland ca. 11,1 Mio. ha Wald (ca. 31% der Gesamtfläche) Insgesamt 2 Mio. Waldbesitzer Betriebe und über 1,3 Mio. Beschäftigte Hauptsächlich kleinste, kleine und mittelständische Unternehmen Folie 3 (Quelle: )

4 Betriebe im Forst- und Holzsektor in Deutschland (Auszug) Forstwirtschaft Forstwirtschaft Forstwirtschaftliche Dienstleistungen BETRIEBE BESCHÄFTIGTE Anzahl Beschäftigte/Betrieb Holzbearbeitende Industrie ,5 3,2 Sägeindustrie Holzwerkstoffindustrie Papierwirtschaft Holz- und Zellstofferzeugung Papierherstellung Papierverarbeitung Holzhandel und -transport Holzhandel Folie 4 Holztransport (Quelle: )

5 Zusammenwirken der Betriebe im Holzlogistikprozess Bewirtschaftung, Pflege Ernte Rücken Lagern Transport Verarbeitung Verwertung klassische Holzlogistikkette Waldeigentümer und Forstverwaltungen Dienstleister zur Waldbewirtschaftung Dienstleister zur Aufarbeitung Logistikdienstleister (Spediteure, Transportunternehmer) Holzverarbeitende Industrie Folie 5

6 IT- Ausstattung im Holzgewerbe in Deutschland Unternehmen im Holzgewerbe (ohne Herstellung von Möbeln) mit Verwendung von Computern (2006): Insgesamt: 55 % mit... bis... Beschäftigten: 1-19: 52 % 20-49: 100 % : 100 % 250 und mehr: 100 % Anzahl Beschäftigte % 100% 100% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% (Quelle: Statistisches Bundesamt: Nutzung von Informationstechnologie in Unternehmen - Ergebnisse für das Jahr ollanzeige.csp&id= ) Folie 6

7 IT- Ausstattung im Holzgewerbe in Deutschland Unternehmen im Holzgewerbe (ohne Herstellung von Möbeln) mit Computernutzung und Nutzung von IT-Systemen für die Auftragsbearbeitung (2006): Insgesamt: 21% mit... bis... Beschäftigten: 1-19: 16 % 20-49: 56 % : 74 % 250 und mehr: 96 % Anzahl Beschäftigte % 56% 74% 96% 0% 20% 40% 60% 80% 100% (Quelle: Statistisches Bundesamt: Nutzung von Informationstechnologie in Unternehmen - Ergebnisse für das Jahr llanzeige.csp&id= ) Folie 7

8 IT- Ausstattung bei sonstigen Dienstleistern in Deutschland Unternehmen mit Erbringung von sonstigen Dienstleistungen mit Verwendung von Computern (2006): Insgesamt: 75 % mit... bis... Beschäftigten: 1-19: 52 % 20-49: 74 % : 98 % 250 und mehr: 100 % Anzahl Beschäftigte % 74% 98% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% (Quelle: Statistisches Bundesamt: Nutzung von Informationstechnologie in Unternehmen - Ergebnisse für das Jahr ollanzeige.csp&id= ) Folie 8

9 Probleme in der Holzlogistik Kommunikation mit Unsicherheiten und Reibungsverlusten Viele Schnittstellen sowie ungenügender Einsatz moderner Technologie führen zu Verzögerungen entlang der Kette Intransparenter Informationsfluss mit Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit Doppelarbeiten bei der Datenerfassung Abrechnungsschwierigkeiten Qualitätseinbußen und Holzverluste Folie 9

10 Basisprojekt für die Holzlogistik in Sachsen-Anhalt Demonstrator Holzlogistik Sachsen-Anhalt Integriertes Gesamtsystem und mobile Dienste zur Verbesserung der Logistikkette vom Wald zum Werk Wirtschaftlichkeit und Kostensenkung Transparenz, Information und Kommunikation Umweltverträglichkeit und Prävention Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt Folie 10

11 Aufgabe im Projekt: Lösungen für effizientes Zusammenwirken der Akteure Vor-Ort-Einsatz Mobile Technik und Mehrwertdienste Plattform Austausch mit Fremdsystemen Datenverwaltung, Controlling, Monitoring, Planung und -steuerung Folie 11

12 Analyse der eingesetzten IuK-Technologien und Systeme Bei den Akteuren in Sachsen-Anhalt reichte die Bandbreite von händisch geführten Unterlagen und der Kommunikation per Telefon und Fax bis hin zu leistungsfähigen Buchhaltungs-, Planungs- und ERP-Systemen sowie der Ausstattung der Mitarbeiter und/oder technischen Ressourcen mit mobilen, z. T. ortbaren und drahtlos kommunzierenden Endgeräten. Folie 12

13 Ergebnis von Analyse und Spezifikation - ein integrierendes Zielsystem Dienste - Wetter / Unwetterwarnung - Ortung, Fahrtenbücher Webbasierte Bearbeitung Datenerfassung - Mobil Datenübertragung - Schnittstellen Integrierendes System Datenerfassung und -verwaltung, Monitoring, Controlling, Planung Routing, Zustandsüberwachung, Historienverwaltung, Kennzahlenermittlung Datenübertragung Mobil Datenübertragung Schnittstellen Datenübertragung Schnittstellen (Fremdsysteme) Folie 13

14 Plattformlösung für Planung und Steuerung der Logistik Gesamtsystem Webbasiert Dienste-orientiert Integrierende Datenbank Folie 14

15 Telematiklösungen für den Vor-Ort-Einsatz Mobile Endgeräte (PDA, Tablet-PC, Antennen, Empfänger, ) Geodaten- und GPS-basierte mobile Anwendungen, u. a. Auftrags- und Polterverwaltung Zustandsmeldungen (Personen, Technik, Wege, ) Mehrwertdienste und anwendungen, u. a. Routing und Navigation Fahrtenbücher Folie 15

16 Zusammenfassung der Erkenntnisse Aufbau und Einführung eines Gesamtsystems muss schrittweise erfolgen! Prioritäten setzen Mehrwert bieten Technische Voraussetzungen bei Vielen schaffen Navigation und Polterverwaltung sind Prio 1 - Anwendungen bieten Mehrwert für zahlreiche Dienstleister und Kunden können technische Voraussetzungen für weitere Lösungen schaffen Folie 16

17 Ziel: Betriebseinführung in Sachsen-Anhalt Erarbeitung einer Roadmap Identifikation vordringlicher Handlungsfelder Umsetzung Workflows Zeit t Aufbau einer Zielpyramide Gespräche mit namhaften IT-Anbietern zur Betriebsübernahme - neutraler Partner - Betriebskonzept Aufbau Geschäftsordnung Nutzer-, Rechte- und Rollenkonzept (Vorbereitung zur Verknüpfung der Prozessdaten) Nutzbarmachung vorhandener (Geo-)Daten und Dienste Gespräche mit der Navlog bzgl. der Navigationslösung für den Forst Folie 17

18 Henne oder Ei? Lösungen zur Umsetzung des elektronischen Datenaustausches in der Holzlogistikkette hatten höchste Dinglichkeit für den Landesforst Sachsen-Anhalt Suche nach Wegen zur Umsetzung der Prio1 - Anwendungen Fragen: Wer hat Nutzen? Wer hat Aufwand? Wer finanziert? Wer erlöst? Finanzierung: Private? Öffentliche? F&E-Förderung? Beispiel: Aufbau der Navigationslösung Folie 18

19 Navigation im Wald: Ausgangslage und Motivation Verteilung der Zeiten im Wald bei der Holzabfuhr Die Fahrt im Wald zum Polter dauert ca. dreimal so lange (31%) wie die Fahrt zurück zum Waldrand (9%) Bei ca. 1,2 Mio. LKW-Fuhren pro Jahr in Deutschland besteht ein Rationalisierungspotenzial von ca. 20 Mio. nur durch den Wegfall der Suchfahrten. Quelle KWF 1999 Folie 19

20 Aktivitäten zur Navigation im Forst Navlog: Eine Initiative zum Aufbau eines bundeseinheitlichen Basisdatensatzes (attributiertes Wegenetz) für Routing und Navigation im Wald Datenstandard: GDF Forst Navlog-Datensatz: künftige Grundlage der Navigation im Forst Vorgehen: Erfassung und Attributierung der Wege durch Forstverwaltungen Den Vertrag zur Datenlieferung haben bisher z. B. unterschrieben: Landesforstbetrieb Sachsen-Anhalt, Niedersächsische Landesforsten, Landesforsten Thüringen, Landesforstverwaltung Schleswig-Holstein, Landesforstverwaltung Brandenburg, Landesforstverwaltung Baden-Württemberg, Landesforstverwaltung Rheinland-Pfalz, Gemeinde- und Städtebund Rheinland-Pfalz, Bayerische Staatsforsten (BaySF) Folie 20

21 Grundlagen Voraussetzungen zur Navigation (allg.): Datenbasis, Software, Hardware Besonderheit der Navigation im Forst: nichtöffentliche Wege Navigationssoftwareanwendungen Wechsel öffentliche Straße zum nicht öffentlichen Weg Navigationsfähige Daten Geobasis-Daten Zielpunkt --öffentlicher Weg / Straße --nicht öffentlicher Weg Folie 21

22 Navigationslösung im Demonstrator Holzlogistik (analog Navlog-Prinzip) Ansatz: Integration der Waldwegedaten in Navigationsdatenbestände für öffentliche Straßen und Nutzung mit einer Standard - Navigationssoftware für ausgewählte Testgebiete Navigationssoftwareanwendungen Navigationsfähige Daten Anfrage bei diversen Dienstleistern bzgl. der Umsetzung für Sachsen-Anhalt komplett: Daten der öffentliche Wege hohe Kosten und unabsehbare Folgekosten ( Geschäftsmodell der kommerziellen Anbieter) Offroad-Wegedaten Folie 22

23 Lösungssuche: IFF in Kooperation mit dem Forstbetrieb Sachsen-Anhalt Prämissen: Niedrige Investitionskosten Minimale Folgekosten Hoher Mehrwert auch für Kleine Vorschlag: Offroad-Zielführung als Ergänzung handelsüblicher Onroad-Navigationssysteme Vorteil dieser Systeme: hohe Verbreitung, niedrige Investitionskosten (Hardware, Software und Daten incl.) Umsetzung: Finanzierung geplant aus Mitteln des Landes Folie 23

24 Entwicklung eines Dienstes als Eigenforschungsprojekt des Funktionsweise: grobe Beschreibung Navigationssoftwareanwendungen Kostenminimierung durch Abgrenzung und Anbindung von Standardanwendungen für öffentliche Straßen Separate Verwaltung und Nutzung der Offroad-Wegedaten Navigationsfähige Daten Daten der öffentliche Wege Dadurch überschaubare Folgekosten Erweiterbarkeit der Funktionen Offroad-Wegedaten Software-Add-on zur Offroad-Navigation Folie 24

25 Weitere Schritte zur Praxiseinführung Verhandlung mit Navlog zur Übernahme des Vertriebs der Low-Cost-Lösung Gewinnung der Gewiteb GmbH als Vertriebspartners für den Offroad- Navigationsdienst Beschluss und Beginn der Betriebseinführung in Sachsen-Anhalt: Überarbeitung/Aktualisierung des Basisdatenbestandes incl. Festlegung von Absprungpunkten Folie 25

26 Datenanalyse und evaluierung (Projekt LFB-IFF) Ergebnisse: Waldwege-Elemente LKW-fähige Waldwege-Elemente eingeschränkt LKW-fähige Waldwege-Elemente Waldwege-Elemente mit Überschneidung zum öffentlichen Wegenetz 346 doppelt erfasste Waldwege-Elemente (sofort korrigiert) nicht verbundene Waldwege-Elemente (zu prüfen) (Diese Wege-Elemente hängen quasi in der Luft, d.h. sie sind nicht über Absprungpunkte mit öffentlichen Straßen oder direkt mit anderen Waldwegen verbunden) Folie 26

27 Ermittlung der Absprungpunkte Teilautomatisiertes Verfahren des avisierte Trefferquote: 80% Distanz bei der automatischen Berechnung betrug 20 Meter ermittelte Absprungpunkte Absprungpunkt - - öffentlicher Weg / Straße --nicht öffentlicher Weg Folie 27

28 Stichproben-Überprüfung und Fehleranalyse der Absprungpunkte Bei Stichproben in den Regionen Colbitz, Wernigerode und Burg 104 überprüfte Absprungpunkte, davon 6 Punkte keine Einfahrt möglich (Hindernisse: Graben, Leitplanke,..) 86 Punkte korrekt 12 fehlende Absprungpunkte (Distanz zwischen öffentlicher Straße und Waldweg größer als 20 Meter) Folie 28

29 Flächendeckende Vor-Ort-Aktualisierung Arbeitsaufwand (geldwerte Leistung!) der Forstbetriebsmitarbeiter Arbeitsunterlagen der Förster: Karten (1:25.000) Prüfliste Absprungpunkte Prüfliste Wege Arbeitsanleitung Ergebnis: Qualifizierte Daten für die Navlog und die Low-Cost-Navigation Folie 29

30 Die Navigationslösung als Basis für Roll-out weiterer Anwendungen in LSA Tourenmanagement Polterverwaltung RFID Folie 30

31 RFID warum? Ausgewählte Motivationen Reste bei der Abfuhr (Mengeneinbußen von bis zu 10 %) Abrechnungsschwierigkeiten Erschließung von Holzpotenzialen im Kleinprivatwald (Vertrauen) Prozessoptimierung (Wegfall von Doppelarbeit bei der Vermessung) Probleme, u. a. Mangelnde Akzeptanz der Holzverarbeiter (auch begründet) Investitionskosten Fehlende Standards und Kompatibilität der Systeme Offene Fragen zum Informationsaustausch Folie 31

32 Holzlogistik mit RFID - Komplexe Informationsprozesse Waldfläche in ha (Landeswald) Holzeinschlag pro Jahr in fm Anzahl beauftragter Forstlicher DL Anzahl beauftragter Transport DL Landesforst Sachsen-Anhalt Landesforst Thüringen Landesforst Niedersachsen Landwirtschaftskammer Niedersachsen n. n Es existieren unterschiedliche IT-Systeme bei den Forstbetrieben Verschiedene Abnehmer mit weiteren IT-Systemen? Wer investiert in die Technologie und wer hat welchen ROI? Wer verwaltet die Daten und wer betreibt ggf. die IT-Systeme? Wer finanziert den Betrieb? Bei je 1 RF-Tag auf 3 fm Holz ergeben sich allein hier rd. 1,7 Mio Tags pro Jahr Folie 32

33 Neue Herausforderungen für die Holzlogistik Biomasse Holz gewinnt an Bedeutung bei der Gewinnung erneuerbarer Energien Potenzial 12 Mio. m3/a Restholz in der Forstwirtschaft 7 Mio. m3/a forstwirtschaftliches Pflegeholz > 5 Mio. t/a Landschaftspflegeholz n. n. Sonstige Landschaftspflegeabfälle Kontroversen Stoffliche vs. Energetische Nutzung Verteilte Standorte, kleine Mengen, Energiebilanzen, Energieholzplantagen, Sicher ist ohne intelligente Logistik und effizienten Informationsaustausch werden die Potenziale nicht erschließbar sein Folie 33