Distrivaart Netwerkontwikkeling De weg naar een volwaardig netwerk in de binnenvaart

TNO Inro rapport 2003-014

Schoemakerstraat 97 Postbus 6041 2600 JA Delft www.tno.nl

Distrivaart Netwerkontwikkeling

T 015 269 68 61 F 015 269 68 54 [email protected]

De weg naar een volwaardig netwerk in de binnenvaart

Datum

18 februari 2003

Auteurs

B.Groothedde M.Rustenburg

Plaats

Delft

Nummer

03-3N-043-32211

ISBN-nummer

90-6743-995-9

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. © 2003 TNO

TNO Inro Instituut voor Verkeer en Vervoer, Logistiek en Ruimtelijke Ontwikkeling

TNO Inro rapport 2003-014|18 februari 2003

i


VOORWOORD Voor u ligt de eindrapportage van het deelproject Distrivaart 2 Netwerkontwikkeling. Het overkoepelende Distrivaart 2 project is uitgevoerd in het kader van het programma Mobiliteitsmanagement Goederenvervoer van Connekt. Distrivaart mag een uniek project genoemd worden; kennisontwikkeling, waarin onderzoeksinstellingen nauw hebben samengewerkt met overheden en private partijen, heeft gelijktijdig plaats gehad met een praktijktest. Deze test werd mogelijk door het innovatieve ondernemerschap van de Mercurius Scheepvaart groep en de medewerking van vier bierbrouwers en twee supermarktketens. Op het moment van afronden van dit onderzoek is de eerste fase van de praktijktest uitgevoerd en de resultaten daarvan zijn in de rapportage Distrivaart 2: Aanzet tot een businessplan, verwerkt. Dit rapport geeft een overzicht van de resultaten van het Deelproject netwerkontwikkeling. Lezers die geïnteresseerd zijn in een specifiek deelonderwerp worden verwezen naar de afzonderlijke deelrapportages die op CD ROM beschikbaar zijn afzonderlijk te verkrijgen via Connekt en NDL. De veelheid aan partijen, de financiering, de media aandacht, de complexiteit van de probleemstelling en de veelheid aan variabelen maakten Distrivaart 2 tot een grote uitdaging voor alle partijen. Zonder de inzet van velen waren we niet tot dit resultaat gekomen. In bijlage B zijn de instanties op genomen die aan het onderzoek hebben bijgedragen en is een overzicht gegeven van de partijen die op de een of andere wijze hebben bijgedragen tot het succes van Distrivaart 2. We willen iedereen hartelijk danken voor hun bereidwillige medewerking aan dit onderzoek en hun bereidheid om tijd vrij te maken om met ons mee te denken.

ii

TNO Inro rapport 2003-014 |18 februari 2003 Distrivaart Netwerkontwikkeling


iii


SAMENVATTING Het denken in de binnenvaart is in de eerste plaats gericht op schaalgrootte, om zo de transportkosten laag te houden. De Nederlandse transportmarkt vraagt echter om hoogfrequente, betrouwbare en relatief kleine zendingen. Kan de binnenvaart in deze markt een rol spelen? Deze vraag staat centraal in het Distrivaartproject. In tegenstelling tot weg- en railtransport vormt het capaciteitstekort in infrastructuur geen groot probleem in de binnenvaart. Maar kan een nog te ontwikkelen binnenvaartnetwerk in Nederland uitkomst bieden in het binnenlandse en internationale goederenvervoer van met name pallets? Immers, in deze voor de binnenvaart nieuwe markt worden vanuit de verschillende logistieke concepten hoge eisen gesteld aan het transport, bijvoorbeeld met betrekking tot stiptheid en betrouwbaarheid en natuurlijk de kosten. Het Distrivaartproject richt zich op het ontwikkelen van een transportnetwerk, waarin relatief kleine schepen volgens een frequente dienstregeling rondvaren en waarbij snelle en goedkope overslag plaatsvindt op knooppunten die de binnenvaart verbinden met het wegtransport. In het Distrivaart project wordt de oplossing gezocht in het bijeenbrengen van meerdere partijen en het ontwerpen van transportnetwerken waarbij de frequentie en betrouwbaarheid aansluiten bij de eisen die vanuit logistiek oogpunt aan het transport worden gesteld. Om te voldoen aan deze eisen en daarnaast kostenbesparingen mogelijk te maken wordt in het concept de combinatie gezocht tussen de schaalvoordelen die de binnenvaart mogelijk maakt en de flexibiliteit van het wegtransport. Een segment met geconcentreerde stromen wordt gevormd door de belevering van distributiecentra met bier en frisdrank in Nederland, dit segment geldt als zeer kansrijk om een binnenvaartnetwerk te starten. Naast dit segment zal in het deelproject Netwerkontwikkeling gezocht worden naar overige kansrijke segmenten. Het deelproject Netwerkontwikkeling heeft tot doel het in kaart brengen van deze mogelijkheden van het Distrivaart concept, daarbij gebruikmakend van de kennis die wordt opgedaan in de verschillende deelprojecten van Distrivaart. De belangrijke onderzoeksvragen zijn: Wat zijn de mogelijkheden van het concept voor het vervoer van pallets in het fastmover-segment in termen van producenten, afnemers, overslaglocaties en het aantal schepen? En vervolgens hoe zien deze ontwikkelingspaden van het concept er uit? Wat zijn buiten deze sector en buiten Nederland de mogelijkheden van het concept. Zou het ook toegepast kunnen worden in andere sectoren en wat zijn in deze markten de specifieke eisen die aan een dergelijk concept gesteld worden?

In het project worden verschillende ontwikkelingsstadia onderscheiden; allereerst het Transportnetwerk waar het accent ligt op de uitvoering van de transportdiensten, gegeven de wensen van de verladers. Hierbij gaat het om de optimale inzet van de transportmiddelen en is nog geen sprake van een vorm van verticale ketenbeheersing, tevens is de informatie uitwisseling gering. Het tweede netwerk betreft het Distributienetwerk waar een grotere nadruk ligt op afstemming tussen verschillende ketenparticipanten en waar een vorm van ketenregie gewenst is. Voor de ingezette binnenvaartschepen is een belangrijk verschil dat het schip nu wordt gebruikt als crossdocking platform om de herschikking van de aangeleverde partijen door de verschillende leveranciers aan boord te laten plaatsvinden zodat de uitlevering van de partijen voor de onderscheiden afnemers op de terminals vloeiend en efficiënt kan plaatsvinden. Ten slotte wordt er een derde fase onderscheiden; het Collaboratieve netwerk waar sprake is van een intensieve vorm van ketenintegratie die vergt dat producenten, retailers en logistiek dienstverleners op basis van permanente gegevensuitwisseling omtrent actuele vraagpatronen toewijzing van lading aan de verschillende af-

TNO Inro rapport 2003-014 |18 februari 2003

iv


nemers realiseren. De functie van het binnenvaartschip verandert in dat van een drijvend magazijn. In dit deelproject echter zal op deze laatste fase echter minder nadruk liggen doordat hier ontwikkelingen een rol spelen die niet in een netwerkmodel zijn onder te brengen (met name op het organisatorische vlak). Om inzicht te krijgen in de mogelijkheden van Distrivaart binnen de drie genoemde fasen is allereerst een uitgebreide marktanalyse uitgevoerd. Deze analyse, uitgevoerd naar de palletmarkt in de retailsector en de bouwsector in Nederland, België en Duitsland heeft geresulteerd in een inschatting van de markt waarbij voor ongeveer 250 producenten en 210 afnemers de productie, afname en het transport van pallets in kaart is gebracht onderverdeeld in 28 productcategorieën.

Afname in pallets per jaar

0 - 50000 # S 50000 - 200000 S 200001 - 350000 # S 350001 - 800000 # # S

S #

800001 - 2000000

Productie in pallets per jaar

S #

0 - 50000 50000 - 200000 200001 - 350000 350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

# S

# S

S #

TNO Inro 2003

Figuur i : Overzicht opgenomen binnenlandse productielocaties en distributiecentra. In totaal 26.6 miljoen ton pallets/jaar op de bovenstaande herkomst en bestemmingsrelaties. Bron TNO Inro (2003).

In figuur i wordt een overzicht gegeven van de productie en afname van de pallets in Nederland, waarbij de grootte van de cirkel de productie, dan wel de afname in pallets per jaar van een specifieke producent of afnemer aangeeft. Er kan grofweg gezegd worden dat het hier de top 100 in de retailsector in Nederland betreft [PWC&Elsevier, 2001a,b;2002a,b; SMA, 2002; Elsevier, 2002]. In verband met de vertrouwelijkheid van deze gegevens worden in de rapportage geen productie en afname cijfers van specifieke bedrijven genoemd. Met deze inschatting van de palletstromen van specifieke bedrijven in Nederland werd het mogelijk om te starten met het ontwerpen van bin-


v


nenvaartnetwerken die de palletstromen tussen de producenten en afnemers uit figuur i vervoeren. Hier wordt volstaan met een korte beschrijving van de methodiek afgebeeld in de onderstaande figuur. De procedure bestaat grofweg uit acht afzonderlijke stappen.

A

kostenfuncties wegtransport

B bepaling van het aantal pallets op relaties

berekening tarief voor wegtransport routes en tijden wegtransport

C

D G Terugkoppeling initiele besparing en berekende totaal besparing

initiele kostenbesparing binnenvaart

kostenfuncties binnenvaart

routes en tijden binnenvaart ontwerp en optimalisatie netwerken

E bepaling ontwikkelingspaden

F bepaling optimale netwerken

H gevoeligsheidsanalyse

Figuur ii : Gehanteerde ontwerpmethodiek netwerkontwikkeling.

Met de palletstromen (A) bekend worden vervolgens de transportkosten voor het directe wegtransport tussen herkomst en bestemming berekend, waarbij gebruik gemaakt wordt van de kostenfuncties van de weg en de berekende afstanden en transporttijden die volgen uit de routecalculatie (B). Deze kosten per pallet voor het directe wegtransport (per herkomst en bestemmingsrelatie) dienen voor de verdere berekening vervolgens als uitgangspunt. De derde stap in de procedure bestaat uit het in kaart brengen van de initiële kostenbesparing die behaald kan worden als er gebruik gemaakt zou worden van de binnenvaart (C). Deze initiële besparing wordt berekend voor iedere herkomst en bestemming waarbij aangenomen wordt dat de pallets met de vrachtwagen naar de dichtstbijzijnde overslagterminal worden getransporteerd, vervolgens via de kortst mogelijk route via de binnenvaart naar de dichtstbijzijnde overslagterminal bij de bestemming worden getransporteerd, daar weer worden overgeslagen en vervolgens naar de bestemming worden getransporteerd via de weg. Hierbij wordt tevens aangenomen dat het schip een beladingsgraad van 95% en de overslagterminal een bezettingsgraad van 95% kent. Met andere worden; er wordt een berekening gemaakt van de kosten per pallet voor alle herkomst- en bestemmingsrelaties in de meest gunstige situatie voor de binnenvaart, namelijk een punt-punt verbinding met een hoge beladingsgraad. Met deze kosten berekend kan vervolgens een vergelijking gemaakt worden tussen de wegkosten en de binnenvaartkosten (in de meest gunstige situatie). Relaties waarin de binnenvaart zelfs in de meest gunstige situatie geen alternatief vormt kunnen op voorhand verworpen worden. Voor de resterende relaties, kan een potentiële besparing berekend worden, op basis waarvan samengestelde netwerken ontworpen kunnen worden. De vierde stap (D) wordt gevormd door de optimalisatie procedure waarin gezocht wordt naar goedscorende oplossingen door combinaties te maken van de punt-punt verbindingen uit de voorgaande stap (C). Nadat de

vi


goedscorende oplossingen bekend zijn, volgt wellicht de belangrijkste stap uit het onderzoek en dat is het zoeken naar het optimale ontwikkelingspad (E). In het onderzoek is het niet zozeer van belang om het optimum in een bepaalde eindsituatie te vinden als wel een plausibel en qua kosten aantrekkelijk ontwikkelingspad. Met andere woorden; hoe ziet de ontwikkeling van de dienstregelingen er na de pilot uit? Nadat deze ontwikkelingspaden in kaart zijn gebracht worden de uiteindelijke kosten per pallet voor alle relaties bepaald, waarbij een terugkoppeling plaatsvindt met de eerdere aannames (C) en volgt een gevoeligheidsanalyse. Deze gevoeligheidsanalyse is met name uitgevoerd om inzicht te verschaffen in de effecten van verschillende overslagtechnieken, de effecten van toetredingskosten en de gevoeligheid voor de verschillende kostencomponenten te bepalen. De uiteindelijke resultaten hebben geresulteerd in de ontwerpen van dienstregelingen voor de verschillende scenario’s. Zo volgt uit de berekening van het Transportnetwerk een ontwerp van een binnenvaartnetwerk dat bestaat uit vijf nationale en twee internationale dienstregelingen, die onafhankelijk van elkaar opereren. In de onderstaande figuren wordt een overzicht gegeven van de routes en de terminals per dienstregeling (figuur iii en figuur iv). In deze overzichten worden met de verschillende kleuren de verschillende dienstregelingen weergegeven, waarbij de kleuren van de terminal tevens aangeven welke dienstregelingen de terminal aandoet. Naast de dienstregelingen worden tevens de producenten en de afnemers aangegeven met de grijze cirkels (waarbij de grootte van de cirkel een indicatie geeft van het aantal pallets) die gebruik maken van het binnenvaartnetwerk. Tenslotte wordt per dienstregeling aangegeven hoeveel schepen er actief zijn op de dienstregeling, welke terminals er aangedaan worden op de rondvaart en wat de cyclustijd is (volgtijd tussen twee schepen). De eerste dienstregeling bestaat uit een route die langs vier terminals vaart: Oosterhout, Schiedam, Utrecht en Drachten, waarop 7 schepen actief zijn. Op deze dienstregeling worden 275000 pallets per jaar getransporteerd waarbij een gemiddelde besparing gehaald wordt van ongeveer €3.25 per pallet. Hierbij dient opgemerkt te worden dat er vanuit gegaan wordt dat er geen kosten gemaakt worden voor afstemming zoals tussentijds opslaan in een voorraadpunt of in trailers. In de figuur worden alle dienstregelingen afgebeeld en daaruit valt op te maken alle dienstregelingen bestaan uit 4 of 5 terminals met 7 of 8 schepen die de dienst uitvoeren. De terminals in Schiedam en Drachten worden door iedere dienstregeling aangedaan waaruit blijkt dat met name de lange as van Noord naar Zuid een belangrijke rol vervult in de opbouw van het binnenvaartnetwerk. Uit de resultaten komt tevens naar voren dat de volgtijd tussen de schepen varieert tussen de 12 en 8 uur. Het lijkt dat de Nederlandse markt niet groot genoeg is om een dienstregeling te exploiteren waarin de volgtijd nog verder afneemt. In totaal worden door de onderstaande dienstregelingen 2.47 miljoen pallets per jaar vervoerd en wordt een totale besparing gerealiseerd van ongeveer 9.2 miljoen euro per jaar (exclusief de kosten die gemaakt worden voor afstemming en tussentijdse opslag). De totale markt in het Transportnetwerk bestaat uit 16.32 miljoen pallets. Er wordt dus 15% van dit totaal via de binnenvaart afgehandeld. Naast de binnenlandse markt is tevens een analyse uitgevoerd naar de mogelijkheden van grensoverschrijdend transport van pallets. Op basis van een analyse van de markt uitgevoerd in België en Duitsland aangevuld met een schatting van de productie en de afnemers zijn de onderstaande netwerken ontworpen. Uit de resultaten komt naar voren dat op de twee belangrijke internationale assen er grote kansen bestaan voor het gebruik van palletschepen. De eerste internationale dienstregeling bedient Brussel, Antwerpen, Rotterdam en Amsterdam. Op deze dienst worden echter, in tegenstelling tot de binnenlandse markt waar schepen van 550 pallets gebruikt worden, schepen van 1100 pallets ingezet.


vii


Doordat de vaarwegen op beide assen van hoge kwaliteit zijn en het daardoor mogelijk maken om grote schepen in te zetten die met geringe reistijdverliezen te maken krijgen kan het aantal reizen per jaar en daarmee het aantal pallets per dienstregeling aanzienlijk worden verhoogd in vergelijking met het binnenlandse transport.

Transportnetwerk Nationaal 72

Terminal aangedaan door 5 dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)

Producent die gebruik maakt van netwerk Afnemer die gebruik maakt van netwerk (grootte geeft aantal pallets aan)

72

Drachten

Route binnenvaart dienstregeling (gekleurde lijnen) Binnenvaart infrastructuur (grijze lijnen)

72

85 Lemmer

Meppel

Producent en afnemers die van terminal gebruik maken

85

Alphen a/d Rijn

120 85

Enschede

85 78

Utrecht

Schiedam 72

Oosterhout

120

Lieshout 85

TNO Inro 2003

Dienstregeling 1 : 7 schepen , 4 terminals Cyclustijd 8 uur Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten Dienstregeling 4 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Alphen a/d Rijn, Schiedam, Oosterhout, Enschede, Drachten.

Dienstregeling 2 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 10 uur Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten, Enschede

Dienstregeling 3 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Lieshout, Schiedam, Alphen a/d Rijn, Drachten, Enschede

Dienstregeling 5 : 8 schepen , 4 terminals Cyclustijd 6 uur Schiedam, Meppel, Lemmer, Drachten

Figuur iii : Ontwerp Transportnetwerk bestaande uit 5 nationale dienstregelingen.

Hierdoor worden op de internationale diensten aanzienlijk hogere besparingen gerealiseerd in vergelijking met de binnenlandse diensten. In totaal worden 624.000 pallets op deze twee diensten vervoerd met een gemiddelde besparing van 4.89 euro per pallet gemiddeld (wederom exclusief de kosten voor afstemming en tussentijdse opslag).


viii


Uit de analyse van de resultaten komt naar voren dat met name de vaartijden en vertragingen in de binnenvaart een cruciale rol spelen in de kansen voor het Distrivaart concept. Doordat op de internationale vaarwegen de vertragingen (sluizen, vaarbeperkingen, etc.) in vergelijking met de kleinere binnenlandse vaarwegen aanzienlijk kleiner zijn, neemt de potentiële besparing aanzienlijk toe, doordat het aantal reizen per jaar per schip aanzienlijk toe.

Transportnetwerk Internationaal Terminal aangedaan door 2 dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)

Producent die gebruik maakt van netwerk Afnemer die gebruik maakt van netwerk (grootte geeft aantal pallets aan) Route binnenvaart dienstregeling (gekleurde lijnen) Binnenvaart infrastructuur (grijze lijnen)

72


Zaandam 95

Utrecht 85 Schiedam

85

95

Emmerich

95

Duisburg

Antwerpen

95

95

95

Brussel

Dienstregeling 1 : 5 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Brussel, Antwerpen, Schiedam, Zaandam Capaciteit van de schepen 1100 pallets

Dusseldorf

TNO Inro 2003

Dienstregeling 2 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 10 uur Dusseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht, Schiedam Capaciteit van de schepen 1100 pallets

Figuur iv : Overzicht Internationale dienstregelingen in het Transportnetwerk.

In de tweede fase; het Distributienetwerk worden naast de grote palletstromen (FTL) tussen producent en afnemer ook de kleinere stromen (LTL) in de analyse meegenomen, waarmee de totale palletmarkt die is opgenomen in de ontwerpfase van 16.3 miljoen toeneemt naar 26.6 miljoen pallets per jaar. De resultaten voor deze fase laten een landsdekkend binnenvaartnetwerk zien dat bestaat uit 7 dienstregelingen die zowel de Noord-Zuid as als de Oost-West as van Nederland dekken. De structuur van de dienstregelingen uit de voorafgaande fase zijn vrijwel in zijn geheel gehandhaafd, op enkele aanpassingen na. Naast deze diensten zijn twee aanvullende diensten


ix


opgenomen die een dienst verzorgen langs respectievelijk Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam, Drachten en Den Bosch, Utrecht, Zaandam en Drachten. De dienstregelingen uit de eerste fase zijn qua structuur nauwelijks aangepast, maar zijn alleen wat betreft capaciteit uitgebreid. In totaal worden er door de nationale en internationale dienstregelingen 4.87 miljoen pallets vervoerd van een totaal van 26.6 miljoen, wat neerkomt op een percentage van 18%.

Distributienetwerk Nationaal 72



51.4 Drachten


72

84 Lemmer

Meppel


85

85

Alphen a/d Rijn

120 85

Enschede

85 120 Schiedam 51.4

84 Den Bosch

120

Oosterhout Lieshout

84

Venlo

85

84

Maastricht TNO Inro 2003

Dienstregeling 1 : 9 schepen , 5 terminals Cyclustijd 8 uur Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten



Dienstregeling 4 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Alphen a/d Rijn, Schiedam, Oosterhout, Enschede, Drachten.

Dienstregeling 5 : 8 schepen , 4 terminals Cyclustijd 6 uur Schiedam, Zaandam, Meppel, Lemmer, Drachten

Dienstregeling 6 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam, Drachten

Dienstregeling 7 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 8 uur Den Bosch, Utrecht, Zaandam, Drachten

Figuur v : Overzicht nationale dienstregelingen van Distributienetwerk

De gemiddelde besparing per pallet die in het Distributienetwerk behaald wordt komt neer op gemiddeld €4.5 per pallet (exclusief de extra kosten voor afstemming en tussentijdse opslag). De verhoging in de gemiddelde besparing per pallet komt vooral doordat de gemiddelde beladingsgraad van het wegtransport in deze fase lager is door een groter aandeel van de LTL-zendingen in


x


het directe wegtransport. Op de internationale verbindingen ontstaan naast de twee reeds aanwezige diensten twee aanvullende dienstregelingen. De eerste betreft een dienst die Luik, Maastricht, Utrecht en Amsterdam met elkaar verbindt (gele lijn). De tweede aanvullende dienstregeling betreft een verbinding tussen Luik, Maastricht, Antwerpen en Rotterdam (groene lijn). Beide lijnen verbinden vier terminals met elkaar door middel van 6 schepen.

Distributienetwerk Internationaal Terminal aangedaan door 2 dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)


72


85

Zaandam

120 Schiedam

Utrecht

85

95

Emmerich

95

65

Duisburg

Antwerpen

95

D?sseldorf

Maastricht 85 95

Brussel

TNO Inro 2003

85

Dienstregeling 1 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 10 uur Brussel, Antwerpen, Rotterdam, Utrecht, Amsterdam

Luik

Dienstregeling 2 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 9 uur Dusseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht, Schiedam

Dienstregeling 3 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 10 uur Luik, Maastricht, Utrecht, Amsterdam

Dienstregeling 4 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 12 uur Luik, Maastricht, Antwerpen, Rotterda,

Figuur vi : Overzicht nationale dienstregelingen van Fase 2: Distributienetwerk

Wat betreft de laatste fase; het Collaboratieve netwerk worden hier geen resultaten gepresenteerd. De reden hiervoor is dat de kostenfactoren en schaalvoordelen die in dit netwerk een rol spelen niet of zeer moeilijk in het netwerkmodel opgenomen kunnen worden. Hierbij moet gedacht worden aan planningsvoordelen, afstemming van voorraadniveau, etc..


xi


Conclusies Transportnetwerk De ontwikkeling van het Transportnetwerk bestaat uit de vorming van 5 nationale en 2 internationale dienstregelingen. Op alle dienstregelingen worden ongeveer 7 schepen ingezet die 4 a 5 terminals aandoen. Het lijkt dat de Nederlandse markt niet groot genoeg is om een dienstregeling te exploiteren waarin de volgtijd nog verder afneemt. In totaal worden door de dienstregelingen (zie §5.1) 2.47 miljoen pallets per jaar vervoerd en wordt een totale besparing gerealiseerd van ongeveer 9.1 miljoen euro per jaar . De totale markt in het Transportnetwerk bestaat uit 16.3 miljoen pallets. Er wordt dus 15% van dit totaal via de binnenvaart afgehandeld. Naast de binnenlandse markt is tevens een analyse uitgevoerd naar de mogelijkheden van grensoverschrijdend transport van pallets. Op basis van een analyse van de markt uitgevoerd in België en Duitsland aangevuld met een schatting van de productie en de afnemers zijn de internationale netwerken (zie §5.1) ontworpen. Uit de resultaten komt naar voren dat op de twee belangrijke internationale assen er grote kansen bestaan voor het gebruik van palletschepen. De eerste internationale dienstregeling bedient Brussel, Antwerpen, Rotterdam en Amsterdam. De tweede internationale dienstregeling bedient Düsseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht en Amsterdam. Op beide diensten worden echter, in tegenstelling tot de binnenlandse markt waar schepen van 550 pallets gebruikt worden, schepen van 1100 pallets ingezet. Doordat de vaarwegen op beide assen van hoge kwaliteit zijn en het daardoor mogelijk maken om grote schepen in te zetten die met geringe reistijdverliezen te maken krijgen kan het aantal reizen per jaar en daarmee het aantal pallets per dienstregeling aanzienlijk worden verhoogd in vergelijking met het binnenlandse transport. Hierdoor worden op de internationale diensten aanzienlijk hogere besparingen gerealiseerd in vergelijking met de binnenlandse diensten. In totaal worden 624.000 pallets op deze twee diensten vervoerd met een gemiddelde besparing van 4.89 euro per pallet gemiddeld (wederom exclusief de kosten voor afstemming en tussentijdse opslag). Uit de analyse van de resultaten komt naar voren dat met name de vaartijden en vertragingen in de binnenvaart een cruciale rol spelen in de kansen voor het Distrivaart concept. Doordat op de internationale vaarwegen de vertragingen (sluizen, vaarbeperkingen, etc.) in vergelijking met de kleinere binnenlandse vaarwegen aanzienlijk kleiner zijn, neemt de potentiële besparing aanzienlijk toe, doordat het aantal reizen per jaar per schip aanzienlijk toe. Conclusies Distributienetwerk In de tweede fase; het Distributienetwerk worden naast de grote palletstromen (FTL) tussen producent en afnemer ook de kleinere stromen (LTL) in de analyse meegenomen, waarmee de totale palletmarkt die is opgenomen in de ontwerpfase van 16.3 miljoen toeneemt naar 26.6 miljoen pallets per jaar. De resultaten voor deze fase laten een landsdekkend binnenvaartnetwerk zien dat bestaat uit 7 dienstregelingen die zowel de Noord-Zuid as als de Oost-West as van Nederland dekken. De structuur van de dienstregelingen uit de voorafgaande fase zijn vrijwel in zijn geheel gehandhaafd, op enkele aanpassingen na. Naast deze diensten zijn twee aanvullende diensten opgenomen die een dienst verzorgen langs respectievelijk Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam, Drachten en Den Bosch, Utrecht, Zaandam en Drachten (zie §5.2). De dienstregelingen uit de eerste fase zijn qua structuur nauwelijks aangepast, maar zijn alleen wat betreft capaciteit uitgebreid. In totaal worden er door de nationale en internationale dienstregelingen 4.87 miljoen pallets vervoerd van een totaal van 26.6 miljoen, wat neerkomt op een percentage van 18%. De gemiddelde besparing per pallet die in het Distributienetwerk behaald wordt komt neer op gemiddeld €4.5 per pallet . De verhoging in de gemiddelde besparing per pallet komt vooral doordat de gemiddelde beladingsgraad van het wegtransport in deze fase lager is door een groter aandeel van de LTL-zendingen in het directe wegtransport. Op de internationale verbindingen

xii


ontstaan naast de twee reeds aanwezige diensten twee aanvullende dienstregelingen. De eerste betreft een dienst die Luik, Maastricht, Utrecht en Amsterdam met elkaar verbindt (zie §5.2). De tweede aanvullende dienstregeling betreft een verbinding tussen Luik, Maastricht, Antwerpen en Rotterdam (zie §5.2). Beide diensten verbinden vier terminals met elkaar door middel van 6 schepen. In de eindsituatie van het Distributienetwerk kan 18% van de pallets per binnenschip worden vervoerd; dit betreft ongeveer 250000 ritten per jaar die ongeveer 1% van de binnenlandse voertuigkilometers voor hun rekening nemen. Om dit te bereiken zijn geen subsidies nodig; alleen die relaties waarvoor de binnenvaart een vanuit kostenoogpunt aantrekkelijk alternatief is zijn in de berekeningen meegenomen. De alternatieven zoals deze zijn gepresenteerd in de rapportage zijn kostendekkend. Indien de afnemers bereid zijn tot enige flexibiliteit in de aflevertijdstippen waardoor de afstemming tussen de dienstregelingen en deze venstertijden niet al te veel kosten met zich mee zal brengen, kunnen de besparingen per pallet aanzienlijk hoger uitpakken. Het is dus van groot belang om reeds in een vroeg stadium van de ontwikkeling van Distrivaart overleg te hebben met de afnemers. Indien het wegvervoer, als gevolg van variabele kilometerheffing duurder wordt stijgen de kansen van het Distrivaart concept aanzienlijk. Als gevolg van de stijgende kosten van het wegvervoer zal de break-even afstand voor de overgang van weg naar binnenvaart dalen. Omdat de frequentieverdeling van het wegvervoer in de afstandsklassen tussen 100 en 150 km zeer goed gevuld is zal zelfs een geringe daling in deze afstand en belangrijke verschuiving teweeg kunnen brengen. Kansen voor Distrivaart Uit de resultaten komt naar voren dat zowel in het Transportnetwerk als in het Distributienetwerk er aanzienlijke kansen aanwezig zijn voor een landsdekkend netwerk, vanuit de hoeveelheid pallets, de transportafstanden en de beschikbaarheid van de binnenwateren. Gezien de schaal van Nederland en de hoeveelheid pallets lijkt een zevental dienstregelingen van ongeveer 7 á 8 schepen die allen 4 á 5 terminals aandoen het maximum dat realiseerbaar is. De grootste kansen lijken zich voor te doen in het marktsegment van de LTL-zendingen (kleine zendingen) echter zonder een goed draaiend netwerk voor de FTL-zendingen (grote palletstromen), dat de ruggengraat vormt, lijkt een Distributienetwerk niet te realiseren. Als echter de kosten meegenomen worden die geïntroduceerd worden bij afstemming van de dienstroosters op de logistiek van de afnemers (denk hierbij aan de venstertijden en de frequentie van levering) zullen de besparingen zoals deze uit de vorige paragraaf naar voren kwamen aanzienlijk lager uitvallen. Een eerste inschatting heeft geresulteerd in een gemiddelde afname van de gemiddelde besparing van rond de €1.75 per pallet in de eindfase van de het netwerk. Flexibiliteit bij de afnemers zou deze extra kosten voor afstemming aanzienlijk kunnen reduceren wat gezien de cyclustijden die in alle dienstregelingen gerealiseerd worden (12 uur of lager) tot de mogelijkheden zou moeten behoren. Uit de resultaten komt tevens naar voren dat er op de internationale assen grote kansen liggen voor Distrivaart. Gezien de kwaliteit van de vaarwegen, die het mogelijk maakt om grote schepen in te zetten met relatief weinig vertragingen, kunnen op deze assen vele reizen per jaar gemaakt worden. Dit betekent dat de verhouding tussen het de totale vaartijd en de laad-en lostijd zeer gunstig uitkomt (TNO Inro , 2003a). De dienstregelingen die zijn ontworpen worden door vele partijen gebruikt waarbij geen rekening is gehouden met de toenemende complexiteit om dit organisatorisch voor elkaar te krijgen. De kosten die zullen toenemen, naarmate het aantal partijen dat gebruik maakt van het netwerk stijgt, zijn in de berekening niet meegenomen.


xiii


Wat betreft de kostengevoeligheid blijkt dat met name de wegkosten per pallet bepalend zijn voor een producent of afnemer om gebruik te maken van het binnenvaart alternatief. Met name in het Transportnetwerk waar veelal van FTL-zendingen sprake is, zal het in de huidige praktijk lastig zijn om te concurreren afstanden korter dan 140 á 160 kilometer. Boven deze afstand vormt Distrivaart vanuit kostenoogpunt een aantrekkelijk alternatief. In het Distributienetwerk, waar het aandeel LTL-zendingen toeneemt (lagere gemiddelde beladingsgraad van het wegtransport), nemen tevens de kansen van Distrivaart toe. Naast de kosten voor het wegtransport spelen de kosten voor de overslag een grote rol. Specifiek de kosten voor het overslag systeem versus de overslagsnelheid. Uit de gevoeligheidsanalyse komt naar voren dat de keuze voor het snelste systeem (en daarmee hoge aanschafkosten) altijd het meest gunstig uitkomt. De winst in overslagsnelheid met als gevolg een stijging van het aantal reizen per jaar, weegt op tegen de extra overslagkosten. Zelfs in het Transportnetwerk waar het aantal SKU gering is en de zendingsgrootte aanzienlijk is de keuze voor een snel overslagsysteem aan te bevelen. Daarnaast speelt hier het argument dat bij een verdere uitbouw van het netwerk (van een Transportnetwerk naar een Distributienetwerk) een geautomatiseerd overslag-en pallethandlingsysteem noodzakelijk is en daarmee de reeds aanwezige investeringen in de meer eenvoudige systemen overbodig worden. In dienstregelingen van het Transportnetwerk zoals deze zijn gepresenteerd valt de keuze eigenlijk altijd op een concept met trekketting of aangedreven stelling met een stellingbrede lift en in het Distributienetwerk valt de keuze op een aangedreven stelling met sorteer mogelijkheden.

xiv



xv


EXECUTIVE SUMMARY In inland shipping, the focus is first of all on size of scale to minimize transport costs – but the Dutch transport market demands high-frequency, reliable, relatively small shipments. Can inland shipping play a role in this market? This is the key question of the Distrivaart Project. As opposed to road and rail transport, insufficient infrastructure capacity is not the biggest problem facing inland shipping. However, can a Dutch inland shipping network that is yet to be developed provide solutions for domestic and international goods transport, particularly of pallets? After all, from the perspectives of various logistical concepts, this market, which is new to inland shipping, is highly demanding when it comes to promptness, reliability and, of course, costs of transport. The Distrivaart Project is aimed at the development of a transport network in which relatively small vessels make the rounds according to a frequent route, and fast, affordable transshipment is done at hubs connecting inland shipping with road transport. The Distrivaart Project seeks the solution in the coming together of several parties and the design of transport networks in which frequency and reliability meet the requirements placed on transport from a logistics standpoint. In order to meet these requirements and also make cost saving possible, the concept seeks to combine the economies of scale made possible by inland shipping with the flexibility of road transport. A segment having concentrated flows is the delivery of beer and soft drinks to distribution centers in the Netherlands. This segment has great potential for the start of an inland shipping network. The objective of the Network Development sub-project is to map out these possibilities of the Distrivaart concept, making use of the knowledge gained in the various other Distrivaart sub-projects. The primary research questions are: What are the possibilities for growth of the concept for pallet transport in the fast-mover segment in terms of manufacturers, buyers, transshipment sites and the number of vessels? Next, what do these concept development tracks look like? What are the possibilities for this concept outside of this sector and outside of the Netherlands? Could this concept also be applied to different sectors, and what specific requirements could these markets place on such a concept? A distinction is made between various stages of development in the project: first of all, there is the Transport Network with the emphasis on how transport services are rendered, given the shippers' demands. This is all about the best possible use of modes of transport, without involving a type of vertical chain management, and scant information exchange. Secondly, there is the Distribution Network, in which there is a greater emphasis on co-ordination between various participants in the chain and where some type of chain management is desired. A crucial difference for the inland shipping vessels deployed is that the vessel is now to be used as a cross-docking platform to allow for the various suppliers to make an on-board reorganization of the consignments supplied so that final delivery of the consignments to the individual buyers can go smoothly and efficiently. Finally, a third stage is distinguished: the Collaborative Network, which entails an intensive form of chain integration that requires that manufacturers, retailers and logistical service providers allocate cargo to the different buyers based on a continuous exchange of information regarding current patterns of demand. The function of the inland shipping vessel would change to one of a floating warehouse. This sub-project will place less emphasis on this final stage, however, because there are developments that play a part in this that cannot be incorporated into a network model.


xvi


In order to comprehend the possibilities of Distrivaart in the three stages mentioned, an extensive market analysis was first performed. This analysis, which examined the Dutch, Belgian and German pallet market in the retail and construction sectors, resulted in an estimate of the market, mapping the production, purchase and transport of pallets for some 250 manufacturers and 210 buyers, broken down into 28 product categories.

Annual consumption (pallets) # S

0 - 50000

# S 50000 - 200000

S 200001 - 350000 #

S #

350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

Annual production (pallets)

S #

0 - 50000 50000 - 200000 200001 - 350000 350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

# S

# S

S #

TNO Inro 2003

Figure i: Overview of domestic production sites and distribution centers included. A total of 26.6 million tonnes of pallets per year are shipped to / from the above origin and destination relations. Source: TNO Intro (2003).

Figure i provides an overview of the production and purchase of pallets in the Netherlands. The size of the circle indicates the production or purchase of pallets per year by a specific manufacturer or purchaser. Roughly speaking, this represents the top 100 in the Dutch retail sector [PWC & Elsevier, 2001a,b; 2002a,b; SMA, 2002; Elsevier, 2002]. In connection with the confidentiality of this information, the report does not state any production and purchase figures for specific companies. This estimate of the pallet flows of specific companies in the Netherlands made it possible to start designing inland shipping networks that transport the pallet flows between the manufacturers and buyers from Figure i. Here, we will only provide a brief description of the method illustrated in the figure below. The procedure roughly consists of eight individual steps.


xvii


Once the pallet flows (A) are known, the transport costs of direct road transport between origin and destination are calculated, using the cost functions of the road and the calculated distances and transport times derived from the route calculation (B). These costs per pallet for direct road transport (for each origin and destination relation) serve as the basis for further calculation. The third step in the procedure consists of mapping out the initial cost saving that can be achieved if inland shipping is used (C). This initial saving is calculated for each origin and destination, assuming that the pallets would be transported by lorry to the nearest transshipment terminal and then by the shortest possible inland shipping route to the transshipment terminal closest to the destination, where the pallets would then be transshipped again and transported by road to the destination. It is also assumed here that 95% of the capacity of the vessel would be utilized and 95% of the capacity of the transshipment terminal. In other words, a calculation is made of the costs per pallet for all origin and destination relations in the most favorable situation for inland shipping, namely a point-to-point connection with a high load percentage.

Figure ii: Design method used for network development

Once these costs are calculated, a comparison can be made between the road costs and the inland shipping costs (best-case scenario). Those relations for which inland shipping does not offer any alternatives even in the best-case scenario can be rejected in advance. A potential saving can be calculated for the remaining relations on the basis of which combined networks can be designed. The fourth step (D) is comprised of the optimization procedure in which high-scoring solutions are sought by making combinations of point-to-point connections from the preceding step (C). Once the high-scoring solutions are known, what may be the most important step of the study follows: looking for the optimum development track (E). In the study, it is not so important really

xviii


to find the optimum in a certain final situation as it is to find a plausible development track that is attractive in terms of costs. In other words, what does the development of schedules look like after the pilot? After these development tracks have been mapped out, the ultimate costs per pallet are calculated for all the relations, and the previous assumptions (C) are reassessed, followed by a sensitivity analysis. This sensitivity analysis is performed mainly to gain an understanding of the effects of various transshipment techniques and the effects of accession costs and to determine sensitivity for various cost components. The ultimate outcome resulted in the design of scheduled services as part of the various scenarios. For example, the calculation of a transport network results in a design of an inland shipping network consisting of five national and two international service lines that operate independently of each other. The figures below provide an overview of the routes and terminals for each scheduled service (Figure iii and Figure iv). The various services are represented by different colours in these overviews, with the colours of the terminal also illustrating which services have the terminal on their route. The manufacturers and buyers are also indicated by grey circles next to the scheduled services (the size of the circle indicating the number of pallets) that use the inland shipping network. Finally, the number of vessels active in the scheduled service, the terminals on the shipping route and the cycle time (lead time between two vessels) are indicated for each scheduled service. The first scheduled service consists of a route with seven active vessels traveling along four terminals: Oosterhout, Schiedam, Utrecht and Drachten. Annually, 275,000 pallets are transported on this route, with an average saving of approximately EUR 3.25 per pallet. It should be noted that it was assumed that no expenses would be incurred for co-ordination, such as the interim storage at a depot or in trailers. The figure presents all scheduled services, illustrating that they all consist of four or five terminals with seven or eight vessels making the rounds. The terminals in Schiedam and Drachten are part of each of the routes, indicating that it is particularly the long stretch from north to south that plays an important role in constructing the inland shipping network. The results also reveal that the lead time between vessels varies between twelve and eight hours. It seems that the Dutch market is not large enough to utilize a scheduled service in which the lead time is scaled back further. A total of 2.47 million pallets would be transported annually by the services represented below and a total saving of about EUR 9.1 million a year could be achieved (excluding costs incurred for co-ordination and interim storage). The total market in the transport network consists of 16.3 million pallets. In other words, 15% of this total would be handled via inland shipping. In addition to the domestic market, an analysis of the possibilities of cross-border pallet transport was also conducted. The below networks were designed on the basis of a market analysis conducted in Belgium and Germany plus an estimate of the production and buyers. The results reveal that there are tremendous opportunities for the use of pallet vessels along the two main international axes. The first international scheduled service would run along Brussels, Antwerp, Rotterdam and Amsterdam. In contrast to the domestic market, in which vessels carrying 550 pallets would be used, 1,100-pallet vessels would be deployed for this route. As the navigation channels on both axes are of a high quality and allow for the deployment of large vessels subject to minimal time losses for travel, the number of trips per year and thus the number of pallets per route, can be substantially increased in comparison with domestic transport.


xix


This would yield substantially higher savings for international services in comparison with domestic services. These two services transport a total of 624,000 pallets with an average saving of EUR 4.89 per pallet (again, excluding the costs of co-ordination and interim storage).

Transport network National Terminal served by five scheduled services (colors correspond with service)

Producer using the network Retailer using the network (size indicates number of pallets)

Drachten

Inland shipping routes (Colored lines) Inland shipping infrastructure

85 Lemmer

Meppel 85

Producers and retailers using the terminal

Alphen a/d Rijn

85

Enschede

85 78 Utrecht Schiedam

Oosterhout Lieshout 85

TNO Inro 2003

Service 1 : 7 ships, 4 terminals Cycle time 8 hours Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten Service 4 : 7 ships, 5 terminals Cycle time 12 hours Alphen a/d Rijn, Schiedam, Oosterhout, Enschede, Drachten.

Service 2 : 7 ship, 5 terminals Cycle time 10 hours Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten, Enschede

Service 3 : 7 ships, 5 terminals Cycle time 12 hours Lieshout, Schiedam, Alphen a/d Rijn, Drachten, Enschede

Service 5 : 8 ships, 4 terminals Cycle time 6 hours Schiedam, Meppel, Lemmer, Drachten

Figure iii: Transport Network consisting of five national scheduled services

Analysis of the results reveals that travel times and delays of inland shipping play a crucial role in terms of the opportunities of the Distrivaart concept. As delays (locks, sailing restrictions, etc.) are substantially shorter along international shipping routes than on the smaller domestic shipping routes, the potential saving increases substantially, because the number of trips per year in-

xx


creases substantially for each vessel. In the second stage, the Distribution Network, besides the large pallet flows (FTL) between manufacturer and buyer, smaller flows (LTL) are included in the analysis, resulting in an increase of the total pallet market included in the design stage from 16.3 million to 26.6 million pallets a year.

Figure iii: Overview of international scheduled services in the Transport Network

The results of this stage show an inland shipping network that covers the country, consisting of seven scheduled services that cover both the north-south axis and the east-west axis of the Netherlands. The structure of the services from the previous stage have been maintained virtually intact, except for a few modifications. Two additional services have been added that provide for


xxi


service along Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam, Drachten, and Den Bosch, Utrecht, Zaandam and Drachten. The structure of the scheduled services from the first stage have been barely modified, but they have been expanded in terms of capacity. These national and international services are to transport a total of 4.87 million pallets of the overall total of 26.6 million, amounting to 18%.

Figure v: Overview of national scheduled services of the Distribution Network

The average saving per pallet achieved in the Distribution Network works out to EUR 4.50 per pallet (excluding the extra costs of co-ordination and interim storage). The increase in average

xxii


saving per pallet is mainly due to the fact that the average loading ratio of road transport is lower in this stage because of a larger portion of LTL shipments in direct road transport. Besides the two services, two additional scheduled services emerge for the international connections. The first is a service connecting Luik, Maastricht, Utrecht and Amsterdam (yellow line), the second additional scheduled service connects Luik, Maastricht, Antwerp and Rotterdam (green line). Both lines connect four terminals using six vessels.

Figure vi: Overview of national scheduled services of Phase 2: Distribution Network

As for the final stage, the Collaborative Network, no results are presented here, the reason being that the cost factors and economies of scale that play a role in this network are very difficult or even impossible to incorporate into the network model. This includes such concepts as scheduling benefits, co-ordination of inventory level, etc.


xxiii


Conclusions The results reveal that both the Transport Network and the Distribution Network offer considerable opportunities for a network covering the country, from the perspective of the quantity of pallets, transport distances and availability of inland waters. Given the scale of the Netherlands and the quantity of pallets, seven scheduled services each comprising seven or eight vessels that all serve four or five terminals seem to be the maximum that is feasible. The best opportunities appear to be found in the market segment of LTL shipments (small shipments); however, a Distribution Network seems impossible without a smoothly running network for FTL shipments (large pallet flows) that forms the backbone. If, however, the costs are considered that are to be introduced if there is co-ordination of schedules to match buyers' logistics (i.e. 'window times' and delivery frequency), the savings demonstrated in the previous section will end up to be much lower. An initial estimate resulted in an average decrease of the average saving of about EUR 1.75 per pallet in the final phase of the network. Flexibility by buyers could substantially reduce these extra costs for co-ordination, which, given the cycle times of all the services (twelve hours or less), should be possible. The results also reveal that the international axes offer tremendous opportunities for Distrivaart. Given the quality of the waterways, allowing large vessels to be deployed with relatively few delays, many trips per year can be made on these axes. This means that the ratio between the total sailing time and the loading and unloading time would be very favourable (TNO Intro, 2003a ). The scheduled services that have been designed are to be used by many parties, but did not consider the increasing complexity to make this happen organizationally. The costs that are to increase as the number of parties using the network increases have not been included in the calculation. As for cost sensitivity, it appears that it is mainly the road costs per pallet that are definitive for a manufacturer or buyer to use the inland shipping alternative. Mainly in the transport network with mainly FTL shipments, it will be difficult in the current situation to compete with distances shorter than 140 to 160 kilometers. For distances exceeding this, Distrivaart comprises an attractive alternative from a cost standpoint. In the Distribution Network where the proportion of LTL shipments increases (lower average load percentage of road transport), the opportunities of Distrivaart also increase. Besides the costs of road transport, the cost of transshipment play a large role, specifically the costs of the transshipment system versus transshipment speed. The sensitivity analysis reveals that the choice of the fastest system (and the correspondingly high purchase costs) always works out to be the most economical. The gains in transshipment speed, with the resulting increase in the number of trips per year, offsets the extra transshipment costs. Even in the transport network where the number of SKUs is low and the shipment size is substantial, the choice of a fast transshipment system is recommended. On the other hand, if the network is extended further (from a transport network to a distribution network), an automated transshipment and pallet-handling system would be required and, accordingly, the investments already made in more simple systems will have been redundant. In transport network services such as presented, the choice is actually always for a concept with pull chain or powered scaffold and scaffold-wide lift. In the Distribution Network, a powered scaffold with sorting possibilities is opted for.

xxiv



1


INHOUDSOPGAVE VOORWOORD ............................................................................................................................... I SAMENVATTING ....................................................................................................................... III EXECUTIVE SUMMARY ......................................................................................................... XV LIJST TABELLEN EN FIGUREN ...............................................................................................3 1

INLEIDING.....................................................................................................................5 1.1

Ontwikkeling van het Distrivaart concept................................................................ 6

1.2

Doelstelling Netwerkontwikkeling........................................................................... 8

1.3

Structuur van rapportage .......................................................................................... 9

2

ONTWIKKELING IN HET DISTRIVAART CONCEPT .......................................11 2.1

Overzicht van het concept ...................................................................................... 11

2.2

Het gebruik van scenario’s ..................................................................................... 12

2.3

Het Transportnetwerk............................................................................................. 13

2.4

Het Distributienetwerk ........................................................................................... 13

2.5

Het Collaboratieve netwerk.................................................................................... 13

3

DE INVENTARISATIE VAN DE MARKT...............................................................15 3.1

Toekomstige markt: Pallets .................................................................................... 15

3.1.1 Ontwikkelingen in de retailsector........................................................................... 16 3.1.2 Het gebruik van pallets in de retail......................................................................... 17 3.1.3 Overzicht productielocaties.................................................................................... 18 3.1.4 Overzicht Distributiecentra in Nederland............................................................... 19 3.2 4

Overige kansrijke segmenten ................................................................................. 21 DE GEHANTEERDE ONTWERPMETHODIEK....................................................25

4.1

Overzicht van de methodiek................................................................................... 25

4.2

Netwerkontwerp, de weg naar kansrijke binnenvaartnetwerken............................ 27

4.2.1 Strategie voor uitbreiding van configuratie............................................................ 32 4.3

De gehanteerde kostenfuncties............................................................................... 34

4.3.1 Wegtransportkosten................................................................................................ 35 4.3.2 Kostenberekening voor de binnenvaart .................................................................. 37 4.3.3 Overslagkosten ....................................................................................................... 38

TNO Inro rapport 2003-014| 18 februari 2003

2


4.3.4 Logistieke ondersteuning........................................................................................ 39 4.3.5 Voorraadkosten ...................................................................................................... 40 4.4 5

Opmerkingen kostenfuncties .................................................................................. 40 NETWERK UITBOUW RESULTATEN...................................................................43

5.1

De prestaties van Distrivaart als Transportnetwerk................................................ 43

5.1.1 Het Transportnetwerk: beschrijving van de variabelen.......................................... 44 5.1.2 Het netwerk ontwerp: de dienstregelingen ............................................................. 47 5.1.3 Het ontwikkelingspad van het Transportnetwerk................................................... 51 5.2

De prestaties van Distrivaart als Distributienetwerk .............................................. 54

5.2.1 Het Distributienetwerk: beschrijving van de variabelen ........................................ 55 5.2.2 Het netwerk ontwerp: de dienstregelingen ............................................................. 58 5.3

Naar een Collaboratief netwerk.............................................................................. 62

5.4

Inzicht in de gevoeligheden.................................................................................... 62

5.4.1 Gevoeligheid voor kosten in wegtransport............................................................. 62 5.4.2 Gevoeligheid voor overslagtechniek ...................................................................... 64 5.4.3 Gevoeligheid voor aanpassingen in de dienstregeling............................................ 65 6

CONCLUSIES EN BELANGRIJKSTE LESSEN.....................................................67 6.1

Het Transportnetwerk............................................................................................. 67

6.2

Het Distributienetwerk ........................................................................................... 67

6.3

De kansen voor Distrivaart..................................................................................... 68

A

LITERATUUR .............................................................................................................71

B

LIJST VAN BETROKKEN PARTIJEN....................................................................74

C

HET MINIMALISATIE PROBLEEM ......................................................................75

D

GEBRUIKTE SYMBOLEN ........................................................................................76

E

GECALCULEERDE VERSUS GEREALISEERDE TARIEVEN PER RIT.........79

F

OVERSLAGTECHNIEK ............................................................................................80

G

DIENSTREGELINGEN TRANSPORTNETWERK ..................................................83


3


LIJST TABELLEN EN FIGUREN

Figuren Figuur 1: Artist impression laad-en los proces van het palletschip de Riverhopper........................................... 5 Figuur 2 : Schematische weergave huidige keten. ...........................................................................................11 Figuur 3 : Schematische weergave keten in nieuwe situatie ............................................................................ 12 Figuur 4: Vervoerde pallets in Nederland per productsegment (miljoen per jaar). ..........................................15 Figuur 5: Gemiddelde marktaandelen over 2000 op basis van de supermarktcombinaties ..............................16 Figuur 6 : Concentratie per productcategorie in 2000 gebaseerd op De Vet, (1996)........................................ 17 Figuur 7 : Overzicht productie locaties retailsector in Nederland met productie in pallets. ............................. 18 Figuur 8: Overzicht distributie centra en warehouse locaties in Nederland in 2002. .......................................19 Figuur 9 : Overzicht opgenomen Distributiecentra en warehouse locaties voor berekening............................20 Figuur 10: Binnenlandse productie in pallets per jaar per productsegment.................................................... 21 Figuur 11: Overzicht Productie locaties en groothandels in de bouwnijverheid ..............................................22 Figuur 12 : Overzicht gehanteerde ontwerpmethodiek netwerkontwikkeling..................................................26 Figuur 13: Schematisch overzicht van de ontwikkelde heuristiek voor netwerkoptimalisatie. ........................ 30 Figuur 14 : Uitgangspositie voor de heuristiek: configuratie met 2 terminals..................................................32 Figuur 15 : Strategie 1: Toevoegen van terminal aan configuratie...................................................................33 Figuur 16 : Strategie 2: Invoegen van terminal aan configuratie......................................................................33 Figuur 17 : Overzicht van de kostenverdeling over de resources.....................................................................34 Figuur 18 : Overzicht van de kostenverdeling over de activiteiten ..................................................................34 Figuur 19 : Overzicht van de kostenverdeling over de klanten ........................................................................ 35 Figuur 20 : Afhankelijkheid kosten per pallet en gemiddelde bezettingsgraad. ...............................................36 Figuur 21 : Overzicht Producent en Distributiecentra opgenomen in Transportnetwerk. ................................43 Figuur 22 : Overzicht productsegment opgenomen in Transportnetwerk (pallets/jaar). ..................................44 Figuur 23 : Vervoerde pallets per dienstregeling Transportnetwerk (pallets/jaar). .........................................47 Figuur 24 : Gemiddelde besparing per pallet Transportnetwerk (euro/pallet) .................................................47 Figuur 25 : Gerealiseerde cyclustijden van de dienstregelingen. .....................................................................48 Figuur 26 : Ontwerp Transportnetwerk bestaande uit 5 nationale dienstregelingen. .......................................49 Figuur 27 : Overzicht Internationale dienstregelingen in het Transportnetwerk ..............................................50 Figuur 28 : Schematische weergave van binnenlandse dienstregeling 1. ......................................................... 51 Figuur 29: Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Aantal terminals ..................................................... 52 Figuur 30 : Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Gerealiseerde cyclustijd ........................................ 52 Figuur 31: Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Gerealiseerde besparingen .....................................53 Figuur 32 : Overzicht Producent en Distributiecentra opgenomen in Distributienetwerk................................54 Figuur 33 : Overzicht productcategorieën opgenomen in Distributienetwerk (pallets/jaar).............................55 Figuur 34 : Vervoerde pallets per dienstregeling Distributienetwerk (pallets/jaar)......................................... 58 Figuur 35 : Gemiddelde besparing per pallet Distributienetwerk (euro/pallet) ................................................ 58 Figuur 36 : Gerealiseerde cyclustijden van de dienstregelingen .....................................................................59 Figuur 37 : Ontwerp Distributienetwerk bestaande uit 7 nationale dienstregelingen. ......................................60 Figuur 38 : Ontwerp Distributienetwerk Internationale dienstregelingen. .......................................................61 Figuur 39 : Invloed beladingsgraad op kostprijs per pallet. .............................................................................63 Figuur 40 : Kosten per kilometer versus afstand.............................................................................................. 63 Figuur 41 : Overslagsnelheid per techniek versus de bijbehorende gerealiseerde cyclustijd ...........................64


4


Figuur 42 : Invloed van vaste aflevertijden op capaciteit binnenvaart............................................................. 65 Figuur 43 : Vergelijking gecalculeerde en gerealiseerde tarieven per rit. ........................................................ 79 Figuur 44 : Voorbeeld van een Blokstapeling concept (Concept 1C). ............................................................. 80 Figuur 45 : Voorbeeld Aangedreven stelling zonder sorteren (Concept 2A). .................................................. 80 Figuur 46 : Voorbeeld Shuttle systeem (Concept 3). ....................................................................................... 81 Figuur 47 : Voorbeeld SBA overslag systeem (Concept 4B)........................................................................... 81 Figuur 48 : Voorbeeld Aangedreven stelling met sorteren (Concept 5)........................................................... 81 Figuur 49 : Aangedreven stelling met sorteren met kraan (Concept 6)........................................................... 82 Figuur 50 : Overzicht Dienstregeling 1 Transportnetwerk. ............................................................................. 83 Figuur 51 : Overzicht Dienstregeling 2 in het Transportnetwerk .................................................................... 85 Figuur 52 : Overzicht Dienstregeling 3 in het Transportnetwerk. ................................................................... 87 Figuur 53 : Overzicht Dienstregeling 4 in het Transportnetwerk. ................................................................... 89 Figuur 54 : Overzicht Dienstregeling 5 in het Transportnetwerk. ................................................................... 91

Tabellen

Tabel 1 : Scenario gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk ..................................................... 45 Tabel 2 : Scheepvaart gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk................................................ 45 Tabel 3 : Wegtransport gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk ............................................. 45 Tabel 4 : Overslag gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk..................................................... 46 Tabel 5 : Logistieke ondersteuning gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk........................... 46 Tabel 6 : Producent gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk................................................... 46 Tabel 7: Afnemer gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk...................................................... 46 Tabel 8 : Scenario gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk.................................................... 56 Tabel 9 : Schip gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk......................................................... 56 Tabel 10 : Wegtransport gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk. ......................................... 56 Tabel 11 : Overslag gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk. ................................................ 57 Tabel 12 : Logistieke ondersteuning in het Distributienetwerk. ...................................................................... 57 Tabel 13 : Producent gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk................................................ 57 Tabel 14 : Afnemer gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk.................................................. 57


5


1 INLEIDING Het denken in de binnenvaart is in de eerste plaats gericht op schaalgrootte, om zo de transportkosten laag te houden. De Nederlandse markt vraagt echter om hoogfrequente, betrouwbare en relatief kleine zendingen. De vraag is of de binnenvaart in deze qua potentie enorme markt een rol kan spelen? Deze vraag staat centraal in het Distrivaartproject. In tegenstelling tot weg- en railtransport vormt het capaciteitstekort in infrastructuur geen groot probleem in de binnenvaart. Maar kan een nog te ontwikkelen binnenvaartnetwerk in Nederland en op internationale verbindingen uitkomst bieden in het binnenlandse goederenvervoer van met name pallets? Immers, in deze voor de binnenvaart nieuwe markt worden vanuit de verschillende logistieke concepten hoge eisen gesteld aan het transport, bijvoorbeeld met betrekking tot stiptheid en betrouwbaarheid en natuurlijk de kosten. Het Distrivaartproject richt zich op het ontwikkelen van een transportnetwerk, waarin relatief kleine schepen volgens een frequente dienstregeling rondvaren en waarbij snelle en goedkope overslag plaatsvindt op knooppunten die de binnenvaart verbinden met het wegtransport.

Figuur 1: Artist impression laad-en los proces van het palletschip de Riverhopper. Bron: Nederland Distributieland&DPI, 2000.

Het probleem van een dergelijk netwerk – met naar de maatstaven van de binnenvaart gemeten relatief kleine partijgroottes – is dat de beladingsgraad vaak te laag is om concurrerend te kunnen zijn, waardoor de kosten ten opzichte van het wegalternatief te hoog uitkomen. Met omvang van 293 miljoen pallets per jaar in Nederland is er een grote markt aanwezig, waar de Fast Moving Consumer Goods (FMCG), halffabrikaten en bouwmaterialen qua omvang belangrijke segmenten zijn [TNO Inro, 2001a]. Van de ongeveer 80 miljoen pallets in de consumentengoederen gaat het bij 43 miljoen pallets om houdbare Fast Moving Consumer Goods (bier, frisdrank, toiletpapier en huisdierenvoer). Hiermee is reeds een reden aangegeven waarom het Distrivaart project


6


zich met name richt op dit marktsegment. Een tweede belangrijke reden is de concentratie van de goederenstroom bij een beperkt aantal verladers, bijvoorbeeld bier (Bavaria, Grolsch, Heineken en Interbrew verzorgen samen 97% van de binnenlandse markt), koffie (Douwe Egberts), suiker (CSM, Suikerunie), frisdrank (Vrumona, Coca Cola) en chips (Smiths) en de concentratie en schaalgrootte bij de afnemers van deze producenten (Albert Heijn, Schuitema, Laurus en Aldi). Daarnaast spelen de kenmerken van de goederen en zendingen een grote rol; het gaat in dit segment vooral om volumineuze goederen die met hoge frequentie in grote zendingen worden vervoerd tussen producent en afnemer. Tenslotte heeft de bereidheid van producenten en afnemers om aan Distrivaart mee te werken en de benodigde informatie ter beschikking te stellen een zeer belangrijke rol gespeeld. Met de tekening van een intentieverklaring in mei 2002 en de doop van het eerste palletschip in september van 2002 lijkt het concept daadwerkelijk in praktijk gebracht te gaan worden.1 Met de start van de pilot in oktober 2002 is dan ook daadwerkelijk een eerste voorzichtige stap gezet in de richting van een volledig binnenvaartnetwerk dat naast het traditionele wegtransport van pallets kan functioneren en gezien de belangstelling van de producenten, afnemers, transporteurs en de media lijkt het moment goed gekozen2. De pilot zal praktijkervaring opleveren en inzicht verschaffen in de knelpunten die opgelost moeten worden alvorens er over een succesvolle implementatie gesproken kan worden. 1.1 Ontwikkeling van het Distrivaart concept Het idee om pallets via de binnenvaart te vervoeren is niet nieuw. Er zijn in de afgelopen jaren vele initiatieven geweest in binnen- en buitenland gericht op het transport van pallets via de binnenvaart. Zo is er in 1993 bijvoorbeeld onderzocht of zuivelproducten van Unilever via de binnenvaart vervoerd zouden kunnen worden [Schuttevaer, 1999a], zijn er in 1995 Duitsland initiatieven geweest waar KWS-Systems een belangrijke rol heeft gespeeld en werd Coca Cola als potentiële klant van palletbinnenvaart genoemd [Schuttevaer, 1998]. In het begin van 2000 is door het Nederlands Instituut voor Maritiem onderzoek (NIM), Nederland Distributieland (NDL) en TNO Inro initiatief genomen om de mogelijkheden te onderzoeken van de binnenvaart in het vervoer van pallets in Nederland [TNO Inro, 2001a]. Anders dan in eerdere onderzoeken is hier allereerst gekeken naar de vraag: waar zitten de producenten en afnemers die mogelijk gebruik zouden maken van de binnenvaart? Daarnaast stond de netwerkgedachte hier centraal. Uit de eerdere initiatieven was naar voren gekomen dat met name de beladingsgraad van de transportmiddelen en de bezettingsgraad van de overslagmiddelen de cruciale factoren waren. In dezelfde periode speelde Bavaria met de gedachte om op het traject Lieshout-Drachten pallets met bier te vervoeren via de binnenvaart [Nieuwsblad Transport, 2000; Financieel Dagblad, 2000]. Deze ontwikkeling heeft een belangrijke rol gespeeld in de totstandkoming van Distrivaart en heeft er uiteindelijk toe geleid dat in het project Kansrijke Binnenvaartnetwerken is gezocht naar de mogelijkheden van binnenvaart voor de bierbrouwers Bavaria, Heineken, Grolsch en Interbrew. Uit het onderzoek kwam naar voren dat er inderdaad besparing te realiseren zijn ten opzichte van het huidige wegtransport, waarbij met name het samenvoegen van de lading van ver1

2

Persbericht NDL [17 mei, 2002], Brouwers gaan mogelijk met bier over water én weg. Aankondiging intentieverklaring voor proef Distrivaart. Zie bijvoorbeeld: Nieuwsblad Transport [24 september, 2002], Project Distrivaart officieel van start. Financieel Dagblad [11 juni, 2002], Voedingsbranche denkt aan inzet binnenvaart. NRC [11 juni, 2002] Vervoer van Bier en Zeep over water. Verkeerskunde [8 juli, 2002], ‘Bierboot’ moet congestie vrachtauto’s verminderen.


7


schillende partijen het probleem met de beladingsgraad onderving. Met het verkregen inzicht in de kansrijke verbindingen en samengestelde netwerken was een volgende uitdaging het toetsen van het concept op logistieke prestaties. Iedere producent en afnemer stellen bepaalde eisen aan het transport op het gebied van frequentie, zendingsgrootte, venstertijden en betrouwbaarheid. In het vervolgproject Kansrijke Binnenvaartnetwerken II, is in samenwerking met Bavaria, Heineken, Grolsch, Interbrew, Coca Cola, Kimberly-Clark, Douwe Egberts en Unilever een analyse uitgevoerd naar de logistieke prestaties van het binnenvaart concept, inmiddels Distrivaart gedoopt [TNO Inro, 2002]. Uit beide onderzoeken kwam naar voren gekomen dat de potentie van het palletvervoer door de binnenvaart in Nederland aanzienlijk is en bleek het succes van palletvervoer per binnenvaart te worden bepaald door de eventuele kostenvoordelen voor de verladers en ontvangers en de mate waarin voldaan kan worden aan de logistieke eisen die aan het transport gesteld worden. Geen enkele partij heeft voldoende schaalgrootte om tegelijkertijd de kostenvoordelen te realiseren en logistieke prestaties te garanderen. Daar de betrokken partijen overtuigd waren van de kansen van het concept Distrivaart is het Connekt project Distrivaart II gestart, waar onder andere Nederland Distributieland, Erasmus Universiteit Rotterdam, MP Objects en TNO Inro in participeren3. Het project Distrivaart II is opgedeeld in vijf deelprojecten waarin de volgende onderwerpen centraal staan: Economics Inzicht is noodzakelijk in de economische aspecten die gepaard gaan met de opzet en introductie van het Distrivaart netwerk. Zo dient te worden onderzocht welke investeringen (bijv. In ICT, schepen, installaties, opslagfaciliteiten, etc.) noodzakelijk zijn en wie deze voor zijn of haar rekening gaat nemen. Een belangrijk aspect wordt hierbij gevormd door de zogenaamde aanloopkosten op het moment dat het netwerk nog niet in volle wasdom is gebracht. Uiteindelijk wordt op basis van het voorgaande, in combinatie met een gegeven vervoersprestatie, een exploitatiemodel gemaakt, op basis waarvan investeringen, afrekeningen voor uitgevoerd vervoer en de verdeling van de systeemwinsten kunnen plaatsvinden [TNO Inro, 2003a]. Logistieke Planning & Control Binnen Distrivaart zullen diverse typen producten van verschillende producenten naar en van een uiteenlopend aantal locaties en DC’s worden verplaatst. Om een goede afwikkeling en continue optimalisatie van deze processen mogelijk te maken, zullen operationele systemen nodig zijn voor besturing en beheersing van middelen en goederen noodzakelijk zijn. Hierbij moet worden gedacht aan effectieve belading van de schepen, effectieve benutting van de knooppunten en optimalisatie van het vaarpatroon. Voor alle producenten, retailers en dienstverleners geldt dat zij over een groot aantal systemen beschikken. Eén en ander zal diepgaand moeten worden onderzocht om systemen op elkaar af te stemmen en mogelijk nieuw aanvullende systemen te ontwikkelen. Daarnaast vormt een zeer belangrijk onderdeel in dit deelonderzoek, de vraag hoe de intelligentie van het netwerk in de toekomst verder kan worden vergroot, zodat nieuwe logistieke toepassingen van het netwerk mogelijk kunnen worden gemaakt [MP Objects, 2003]. Techniek De haalbaarheid van Distrivaart wordt in hoge mate beïnvloed door de technische mogelijkheden om pallets efficiënt te vervoeren en vormt daarmee een belangrijke randvoorwaarde. Voorgaand onderzoek heeft aangetoond dat diverse technische oplossingen bestaan die, afhankelijk van de ontwikkelingsfase waarin het netwerk zich bevindt, in meer of mindere mate geschikt zijn. Hoewel de benodigde techniek deels als nieuw en deels als bestaand kan worden aangemerkt, is zij 3

Zie voor een complete lijst van deelnemende bedrijven Bijlage B.


8


als geheel nog niet eerder aan boord van schepen toegepast, laat staan getest. Evenmin bestaat uiteindelijk afdoende inzicht in en advies over voor welke techniek definitief moet worden gekozen [Erasmus, 2003]. In dit onderzoek is op basis van een morfologisch overzicht een evaluatie uitgevoerd van de verschillende beschikbare technieken is en geeft het antwoord op de vraag welke techniek in welk ontwikkelingsstadium van Distrivaart ingezet zou moeten worden. Netwerkontwikkeling Voor de netwerkontwikkeling van Distrivaart is gekozen om met de retailsector van start te gaan. De potentie voor gebruik van het binnenvaartnetwerk in andere sectoren wordt echter aanzienlijk geacht. Er is er derhalve een analyse uitgevoerd naar de mogelijkheden van Distrivaart in andere markten (met name de bouwsector) en op internationale verbindingen. Hierbij is onderzocht welke eisen er in deze markten aan het transport worden gesteld. Naast deze marktanalyse is door middel van een modelmatige aanpak gezocht naar daadwerkelijke ontwerpen van dienstregelingen waarbij voor specifieke producenten en afnemers de mogelijkheden van Distrivaart kan worden aangegeven. Pilot Een eerste stap van de implementatie van het netwerk wordt gevormd door het uitvoeren van een pilot. Deze pilot moet ervaring opleveren met de logistieke en technische aspecten van het vervoer van pallets via water, overslagpunten en wegvervoer. De hieruit voortkomende kennis dient te worden gebruikt om eventuele aanpassingen in concept netwerk door te voeren en potentiële gebruikers te overtuigen van de haalbaarheid van het concept [NDL et al., 2003]. Ten tijde van dit schrijven loopt de pilot nog en komt er continu nieuwe informatie beschikbaar. 1.2 Doelstelling Netwerkontwikkeling In het Distrivaart project wordt de oplossing gezocht in het bijeenbrengen van meerdere partijen en het ontwerpen van transportnetwerken waarbij de frequentie en betrouwbaarheid aansluiten bij de eisen die vanuit logistiek oogpunt aan het transport worden gesteld. Om te voldoen aan deze eisen en daarnaast kostenbesparingen mogelijk te maken wordt in het concept de combinatie gezocht tussen de schaalvoordelen die de binnenvaart mogelijk maakt en de flexibiliteit van het wegtransport. Een segment met grote geconcentreerde stromen wordt gevormd door de belevering van distributiecentra met bier en frisdrank in Nederland, dit segment geldt als zeer kansrijk om een binnenvaartnetwerk te starten, zeker gezien de aanwezige belangstelling en plannen voor het gebruik van binnenvaart. Het Connekt project Distrivaart onderverdeeld in de bovengenoemde vijf deelprojecten is uitgevoerd in 2002. De centrale doelstelling van het project is: Het tot ontwikkeling brengen en realiseren van gebruik van een multimodaal, landelijk dekkend, verplaatsingsnetwerk via een combinatie van wegtransport en binnenvaart voor het gebundeld vervoer voor groepen producenten en afnemers met goederenstromen op pallets tussen productie locaties, overslaglocaties en afnemers..

Uiteindelijk resulteert het project in een Businessplan waarin de kennis uit de vijf deelprojecten wordt gebundeld en waarmee geïnteresseerde bedrijven inzicht verkrijgen in de mogelijkheden en problemen van het concept Distrivaart. Het deelproject Netwerkontwikkeling vormt een onderdeel van het Distrivaartproject en heeft tot doel het in kaart brengen van de mogelijkheden van het Distrivaart concept in de retailsector en in andere sectoren, daarbij gebruikmakend van de kennis die wordt opgedaan in de overige deelprojecten. Hierbij moet gedacht worden aan de technische aspecten die volgen uit het project Techniek (welke typen overslag en schepen kunnen


9


ingezet worden), de kostenfuncties en componenten die moeten worden meegenomen uit het project Economics en de informatiewisseling tussen de verschillende partijen (Planning&Control). Daarnaast is gedurende het project gebruik gemaakt van de informatie uit de pilot op het gebied van vaartijden, laad-en lostijden, verstoringen, etc.. In het deelproject zijn de groeimogelijkheden van het Distrivaart concept in kaart worden gebracht. De belangrijke onderzoeksvragen zijn: Wat zijn de groeimogelijkheden van het concept voor het vervoer van pallets in het fastmover-segment in termen van producenten, afnemers, overslaglocaties en het aantal schepen? En vervolgens hoe zien deze ontwikkelingspaden van het concept er uit? Wat zijn buiten deze sector en buiten Nederland de mogelijkheden van het concept. Zou het ook toegepast kunnen worden in andere sectoren en wat zijn in deze markten de specifieke eisen die aan een dergelijk concept gesteld worden?

1.3 Structuur van rapportage In hoofdstuk 2 zal allereerst een korte toelichting gegeven worden op de werking van het Distrivaart concept. Daarnaast zal in dit hoofdstuk aandacht besteedt worden aan de verschillende scenario’s en ontwikkelingsstadia aan de hand waarvan de mogelijke ontwikkeling van Distrivaart kaart is gebracht (ofwel ontwikkelingspaden). Met ontwikkelingspad wordt in deze rapportage de weg van pilot naar volwaardig binnenvaartnetwerk bedoeld. In Hoofdstuk 3 zal verslag gedaan worden van uitgevoerde marktinventarisatie. Hierin is met name de aandacht gericht op de marktkansen van Distrivaart in de retailsector voor wat betreft de productielocaties, de distributiecentra en type producten. Naast de retailsector is tevens een analyse uitgevoerd naar de marktpotentie in de bouwsector in Nederland en de mogelijkheden van Distrivaart in België en Duitsland. In Hoofdstuk 4 wordt een toelichting gegeven op de ontwikkelde ontwerpmethodiek en de gehanteerde kostenfuncties die ten grondslag liggen aan de kostenafweging tussen het directe wegtransport en het binnenvaartalternatief. Dit hoofdstuk, technisch van aard, geeft in §4.1 een algemene beschrijving van de ontwerpmethodiek, waarna in de overige paragrafen de mathematische beschrijving van het ontwerp probleem, de gehanteerde heuristiek en de kostenfuncties volgt. Dit hoofdstuk, met uitzondering van §4.1, is met name bedoeld voor lezers die geïnteresseerd zijn in gehanteerde ontwerpmethodiek en de mathematische beschrijving van de ontwikkelde procedure. In Hoofdstuk 5 worden de resultaten in de vorm van verschillende ontwikkelingspaden voor Distrivaart toegelicht met daarnaast de resultaten van de gevoeligheidsanalyse. Het accent in dit hoofdstuk ligt op de ontworpen dienstregelingen van het Transportnetwerk en het Distributienetwerk. Tenslotte worden in Hoofdstuk 6 de belangrijkste conclusies samengevat.

10

TNO Inro rapport 2003-014| 18 februari 2003 Distrivaart Netwerkontwikkeling


11


2 ONTWIKKELING IN HET DISTRIVAART CONCEPT In het voorafgaande hoofdstuk zijn enkele achtergronden van het Distrivaart project geschetst. In dit hoofdstuk zal allereerst een toelichting gegeven worden van het concept dat in het onderzoek centraal staat (§2.1) en daarnaast zullen de belangrijkste openstaande vraagstukken waarop een antwoord gegeven dient te worden nader besproken worden. Een concept als Distrivaart kan op allerlei manieren ingevuld worden, hierbij kan gedacht worden aan een Transportnetwerk met automatische overslag, voorraad op de overslaglocaties, varende voorraad, aansturing door een logistieke dienstverlener, etc.. Om enig grip te krijgen op de mogelijke ontwikkelingen van Distrivaart zijn in het project enkele scenario’s gedefinieerd die als leidraad zullen fungeren (§2.2). 2.1 Overzicht van het concept Het onderzoek Distrivaart netwerk ontwikkeling heeft zich toegespitst op de bevoorrading van distributiecentra in de retailsector, waarbij het traject van producent naar het distributiecentrum centraal staat. De keten die in het onderzoek geanalyseerd is ziet er als volgt uit: Producent

Distributie centrum voorraad informatie

Levering via de weg

Order Figuur 2 : Schematische weergave huidige keten.

In de huidige situatie komt de order binnen bij de producent of logistiek dienstverlener en wordt vanuit de productie- of voorraadlocatie rechtstreeks aan het distributiecentrum geleverd. Het gaat in het onderzoek met name om de fastmovers die in grote partijen, hoogfrequent van producent naar distributiecentrum worden vervoerd. In de nieuwe situatie worden naast het directe wegtransport orders vervoerd via een binnenvaartnetwerk. De pallets worden over de weg naar de dichtstbijzijnde terminal gereden, waar ze worden overgeslagen op het binnenvaartschip. Vervolgens worden de pallets met het schip naar de bestemmingsterminal gevaren waar ze wederom worden overgeslagen op de vrachtwagen. Tenslotte wordt vanaf de terminal de order uitgereden. Naast het transport van de pallets via een binnenvaartnetwerk zullen er ook nog leveringen via het conventionele kanaal worden geleverd. Hierbij moet gedacht worden aan het opvangen van pieken in de vraag gedurende de week, bij feestdagen en acties. De nieuwe keten zoals deze eruit komt te zien volgens het Distrivaart concept wordt in figuur 3 afgebeeld voor een enkele herkomst en bestemming. Door nu in het concept te zoeken naar meerdere herkomst-en bestemmingsrelaties kunnen de te behalen schaalvoordelen optimaal worden benut. Doordat het transport van pallets via de binnenvaart aanzienlijk langzamer verloopt dan het huidige wegtransport zullen de zendingen dus op basis van een voorspelde vraag als het ware vooruit gestuurd moeten worden, waarbij er nog geen definitieve klantorder aan de zending is gekoppeld. Omdat de vraagvoorspelling in deze sector voor alle producten niet zo eenvoudig is wordt er in eerste instantie gemikt op het transport van dat gedeelte van de vraag dat over de week vrij stabiel is. De pieken in de vraag zullen opgevangen dienen te worden via het wegtransport. De


12


vraag is echter of de kosten van het wegtransport van het resterende gedeelte niet omhoog zullen gaan doordat de beladingsgraad van de vrachtwagens wellicht zakt. Een tweede belangrijk aspect is de vraag of de pallets die via binnenvaart worden getransporteerd ook direct na aankomst op de terminal aan de afnemer geleverd mogen worden. Naar alle waarschijnlijkheid zal het interval waarmee de schepen op de terminal pallets afleveren (in het vervolg de cyclustijd genoemd) aanzienlijk groter zijn dan de huidige leverfrequentie. Bij een gelijkblijvende hoeveelheid zullen dus de zendingsgroottes toenemen. Distributie centrum

voorraad informatie

Producent

Overslagpunt voortransport weg

Overslagpunt

Levering via binnenvaartnetwerk

natransport weg

Directe levering wegtransport Order

Figuur 3 : Schematische weergave keten in nieuwe situatie

Dit betekent dat er in de huidige situatie bijvoorbeeld iedere 4 uur 28 pallets afgeleverd worden (Full Truck Load of FTL). In het geval dat het schip iedere 16 uur pallets komt afleveren zouden er dus 112 pallets in een keer moeten worden afgeleverd. Dit zal voor vele afnemers onacceptabel zijn. Een oplossing voor dit probleem zou het tussentijds opslaan op de terminal kunnen zijn; er wordt dus een voorraad aangehouden op de terminal van waaruit geleverd wordt, op dezelfde tijdstippen als in de huidige situatie het geval is. Echter deze tussentijdse opslag introduceert wel extra kosten voor overslag, magazijn en handling. Er zal dus voor ieder geval bekeken moeten worden of het inderdaad vanuit deze logistieke eisen mogelijk is via het binnenvaartnetwerk te leveren. 2.2 Het gebruik van scenario’s

Als leidraad voor de ontwikkeling van Distrivaart worden een aantal ontwikkelingsscenario’s geschetst. Scenario's zijn logisch consistente toekomstbeelden, ze zijn niet onrealistisch maar hebben geen voorspellende waarde. Het gaat erom een toekomstige situatie te schetsen en daarbij een beeld te vormen van het ontwikkelingspad naar deze mogelijke toekomst. Door het kiezen van contrasterende scenario’s kunnen de variaties van denkbare ontwikkelingen en reacties van de verschillenden deelnemende partijen daarop worden verkend. In het onderzoek zullen twee scenario’s worden gehanteerd: een Wind Mee scenario dat gekenmerkt wordt door een hoog volume in pallets en een hoge acceptatiegraad met een snel ontwikkelingstempo en een Wind Tegen scenario met een lage acceptatiegraad en een langzaam ontwikkelingstempo. In beide scenario's wordt uitgegaan van de totstandkoming van een vorm van Distrivaart, maar bij Wind mee verloopt de ontwikkeling duidelijk gemakkelijker dan bij Wind Tegen. De uitdagingen bij Wind Mee zitten voornamelijk in de snelle stijging van de vraag. Bij het Wind Tegen scenario moet alles uit de kast worden getrokken om tegenvallers en tegenwerking te overkomen en uiteindelijk toch een levensvatbaar initiatief te kunnen realiseren. In beide scenario’s worden drie stadia onderscheiden: het Transport-


13


netwerk, het Distributienetwerk en het Collaboratief netwerk. Het Transportnetwerk betreft een vorm van Distrivaart die in het bijzonder gericht is op schaalvoordelen en kostenreductie in het transport. Het netwerk zal hier vooral de afhandeling verzorgen van grote zendingen van bijvoorbeeld bier, frisdrank en wasmiddelen. In het Distributie Netwerk zullen naast de genoemde productgroepen ook producten in kleinere zendingen door Distrivaart worden afgehandeld en zal de complexiteit in de aansturing en afhandeling van de goederen toenemen. In het Distributienetwerk vormt Distrivaart een integraal deel van de distributieketen en worden de producten aan boord als varende voorraden beschouwd. In het Collaboratieve netwerk zullen vergaande samenwerkingsverbanden aangegaan worden door de betrokken partijen en vormt Distrivaart een onderdeel van de gehele logistieke keten. In deze variant van Distrivaart is het goed mogelijk dat de configuratie van distributiestructuren worden herzien. 2.3 Het Transportnetwerk

In het Transportnetwerk wordt uitgegaan van een succesvolle pilot die vervolgens uitmondt in een samenwerkingsverband tussen de producenten van FMCG in Nederland. Een consortium van bierbrouwers, frisdrankproducenten en huishoudelijk papier gaat zich richten op de gezamenlijke inkoop van transportdiensten voor de middellange en lange afstand van de productielocaties naar de distributiecentra van de retailers in Nederland, Vlaanderen en Duitsland. De producten blijven de directe controle hebben over welke pallet naar welke afnemer gaat. Het klantorder ontkoppel punt (zogenaamde KOOP) ligt in het magazijn van de producent. De producten waarop gemikt wordt betreffen gelijksoortige ladingen die in grote zendingen van producent naar afnemer getransporteerd worden. Waarbij de gemiddelde ordergrootte ongeveer 20 pallets betreft en 2 SKU per order. In een Transportnetwerk ligt het accent op de uitvoering van de transportdiensten, gegeven de wensen van de verladers. Hierbij gaat het om de optimale inzet van de transportmiddelen en is nog niet spraken van een vorm van verticale ketenbeheersing. De informatie-uitwisseling tussen de achtereenvolgende ketenpartijen is beperkt. 2.4 Het Distributienetwerk In een Distributienetwerk ligt wel een grotere nadruk op afstemming tussen verschillende ketenparticipanten en hier is een vorm van ketenregie gewenst. Voor de ingezette binnenvaartschepen is een belangrijk verschil dat het schip nu wordt gebruikt als crossdocking platform om de herschikking van de aangeleverde partijen door de verschillende leveranciers aan boord te laten plaatsvinden zodat de uitlevering van de partijen voor de onderscheiden afnemers op de terminals vloeiend en efficiënt kan plaatsvinden. De aansturing zal voor een groot gedeelte in handen zijn van verschillende logistieke dienstverleners. De gemiddelde ordergrootte neemt af omdat er in dit netwerk ook gemikt wordt op LTL-zendingen en het aantal SKU per zending stijgt. Er zijn verschillende logistiek dienstverleners actief die ieder onafhankelijk netwerken exploiteren. De verbeterde informatie systemen maken de toename in aantal zendingen en SKU per order mogelijk. 2.5 Het Collaboratieve netwerk In een Collaboratief netwerk is sprake van een nog intensievere vorm van ketenintegratie die vergt dat producenten, retailers en logistiek dienstverleners op basis van permanente gegevensuitwisseling omtrent actuele vraagpatronen toewijzing van lading aan de verschillende afnemers realiseren. De functie van het binnenvaartschip verandert dan in dat van een drijvend magazijn.

14



15


3 DE INVENTARISATIE VAN DE MARKT In het project Distrivaart richten we ons vooral op de binnenlandse palletmarkt waar helaas niet tot nauwelijks statistieken van bekend zijn. Om een eerste inschatting te kunnen maken van het aantal pallets dat in Nederland vervoerd wordt, zijn door TNO Inro (2001a) verschillende bronnen gecombineerd en is in dit onderzoek met name gebruik gemaakt van specifieke data van bedrijven en de verladers-enquête uitgevoerd door TNO Inro (1997). In het Distrivaartproject bestond de behoefte om in meer detail, dat wil zeggen van specifieke bedrijven, de palletstromen in kaart te brengen om daadwerkelijke netwerken te kunnen ontwerpen. 3.1 Toekomstige markt: Pallets

45

0.80

40

0.70

Aantal pallets (miljoen per jaar)

35

0.60

30 0.50 25 0.40 20 0.30 15 0.20

10

Aantal pallets

Woninginrichting

Kleding/schoeisel

Onderdelen/halffabrikaten

Overige duurzame producten

Papier/drukwerk

Electronica, wit- en bruingoed

Werktuigen/apparatuur

Zuivelproducten

0.00 Consumptiegoederen vers

0 Fastmovers

0.10

Slowmovers

5

Pallet factor (fractie van het totale segment dat gepalletiseerd wordt)

In eerdere onderzoeken is voor verschillende goederencategorieën, op basis van logistieke kenmerken het aantal pallets die van, naar en in Nederland vervoerd worden bepaald. Op basis van de verkregen informatie uit enquêtes en interviews en aanvullende informatie uit het project Standaardisatie Ladingdragers [TNO Inro, 2001b] en van het Centraal Bureau Levensmiddelenhandel (2000;2001) is een inschatting gemaakt van het aantal pallets dat in, van en naar Nederland vervoerd wordt (figuur 4).

Pallet factor

Figuur 4: Vervoerde pallets in Nederland per productsegment (miljoen per jaar). Bron: TNO Inro, 2001a.

Het totale aantal pallets komt zodoende uit op ongeveer 293 miljoen pallets per jaar in Nederland. In eerdere publicaties werd gesproken van ongeveer 325 miljoen pallets per jaar in het binnenlandse transport4. Belangrijke segmenten worden gevormd door de bouwmaterialen en de 4

Zie bijvoorbeeld Buisleiding transport in Nederland, DTO 1999, en NIM lonkt voor binnenvaart naar 80 miljoen pallets, Schuttevaer, 24-2-2000.


16


consumptiegoederen. Vervolgens is de categorie consumptiegoederen verder uitgewerkt waarin negen segmenten zijn onderscheiden. De vier segmenten die in de retail van belang zijn betreffen de consumptiegoederen fast, slow, vers en zuivelproducten, ongeveer 58% van de consumptiegoederen in Nederland. De productcategorie die in dit project centraal staat betreft consumptiegoederen fast, ofwel de fastmovers. In dit segment bevinden zich onder andere de Frisdranken, Bier grootverpakking, Bier kleinverpakking, WC en huishoudpapier, Honden- & kattenvoer, Overige voedingsmiddelen. Het totale aantal pallets dat in dit segment vervoerd wordt, betreft ongeveer 43 miljoen pallets per jaar. 3.1.1 Ontwikkelingen in de retailsector De omzet in de detailhandel laat in het jaar 2001 een groei van 5.5 % zien ten opzichte van het voorafgaande jaar [CBS, 2002]. Dit betekent dat de consument ongeveer 72 miljard euro in de detailhandel heeft uitgegeven [RND, 2002]. De fooddetailhandel als geheel heeft in 2001 het omzetvolume licht zien afnemen in vergelijking met 2000. De omzet nam hier toe met 6.6% terwijl de prijzen met 6.7% zijn gestegen. De supermarktketens, veruit de grootste groep in de foodsector, hebben een groei van het omzetvolume gerealiseerd van 1.0%. De non-fooddetailhandel heeft een omzetvolume stijging gerealiseerd van 1.3%. Met name de doe-het-zelfbranche en de drogisterijen hebben een hoge groei gerealiseerd in 2001 [CBS, 2002]. Een belangrijke ontwikkeling voor een concept als Distrivaart is de vergaande schaalvergroting die in de afgelopen jaren heeft plaatsgevonden in de retailsector en heeft geleid tot de onderstaande verdeling van de marktaandelen. 10.90% 27.60%

Albert Heijn

20.70%

Laurus (1) TSN (2) Superunie (3) Overig (4)

14.80%

26.00%

Figuur 5: Gemiddelde marktaandelen over 2000 op basis van de supermarktcombinaties van oktober 2001. Bron: AC Nielsen, (2002); RND, (2002).

Een turbulente ontwikkeling is natuurlijk de ombouwoperatie van de filialen van Laurus tot de Konmar formule en het mislukken hiervan. Met name Schuitema lijkt te profiteren van de onzekere situatie bij Laurus en Konmar, maar ook Albert Heijn en Sligro profiteren5. De omzet van de detailhandelorganisatie Schuitema is in 2000 met ruim 14% gestegen tot € 2.68 miljard. Met name te danken aan de overname van de A&P supermarkten en de aanhoudende groei van C1000. Supermarktketen Aldi heeft in Nederland zijn omzet verder zien stijgen. De discounter uit Duitsland kwam in het eerste halfjaar van 2001 uit op 8.1% zo blijkt uit onderzoekscijfers van GfK. Concurrent Lidl zag het marktaandeel dalen tot 1.3% [PWC&Elsevier, 2002a,b].

5

Zie bijvoorbeeld: Sligro profiteert van de ombouwoperatie Laurus, [Financiële Telegraaf, 26-7-2001] en Schuitema boekt 21% meer winst, [Financiële Telegraaf, 16-8-2001].


17


Aan de aanbodzijde is eveneens sprake van een sterke concentratietendens. Bepaalde productcategorieën worden gedomineerd door slechts enkele fabrikanten. Voorbeelden hiervan zijn koffie (Douwe Egberts), Consumptie-ijs (Unilever, Nestle), babyvoeding, suiker. Voorbeelden van deze verdergaande schaalgrootte is de overname van Bestfoods door Unilever en de aankondiging in april 2001 van Campina Melkunie dat Melkunie en Mona samengevoegd worden [PWC, 2002b]. De verwachting is dat deze trend de komende jaren door zal zetten en dat ook in andere productcategorieën naar schaalgrootte gestreefd zal worden. marktaandeel top 4 leveranciers w asmiddelen

92%

frisdranken

79%

suiker en zout

100%

koffie, thee en gebak

83%

bloem, brood en banketw aren

92% 67%

cacao en zoetw aren

80%

zuivelproducten 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

aandeel (%)

Figuur 6 : Concentratie per productcategorie in 2000 gebaseerd op De Vet, (1996) en geactualiseerd op basis van gegevens uit PWC&Elsevier, (2002a).

In de bovenstaande figuur wordt een illustratie gegeven van de concentratie tendensen in de foodsector. In deze figuur is een schatting gegeven van de marktaandelen van de top vier leveranciers per productcategorie in Nederland. Deze figuur geeft een goede indruk van de mate waarin de schaalvergroting heeft doorgezet. 3.1.2 Het gebruik van pallets in de retail Hoewel in Nederland nog steeds overwegend industrie pallets6 worden gebruikt, laten verschillende onderzoeken een voorzichtige verschuiving zien naar een toenemend gebruik van Europallets. Voor de binnenlandse afzet wordt nog steeds voornamelijk de industriepallet gebruikt; voor de export de Europallet. Europallets en Poolpallets (pallets behorende tot een beheerder) zijn veruit de belangrijkste pallettypen7. Er zijn echter ontwikkelingen die van grote invloed kunnen zijn op het Distrivaart concept, zoals het gebruik van rolcontainers, die in het distributiecentrum niet meer overgepakt hoeven te worden alvorens ze naar de filialen worden getransporteerd. Dit zou een afname van het gebruik van pallets kunnen betekenen in het traject van producent naar afnemer. Op het moment is de verdeling over de gehanteerde palletformaten in Nederland als volgt: 39.7% industriepallets, 58.1% europallets en 2.2% overige afmetingen [Rijnconsult, 1998; TNO Inro, 2001b].

6

7

Industriepallets kennen een afmeting van 1.00x1.20 meter. Europallets zijn qua afmeting iets kleiner en kennen een afmeting van 0.80x1.20 meter. Een voorbeeld van een poolbeheerder is Chep, de belangrijkste leverancier van poolpallets in Nederland.


18


3.1.3 Overzicht productielocaties Zoals gezegd bestond in het Distrivaart project behoefte aan gedetailleerde gegevens over de palletstromen tussen de producenten en afnemers in Nederland. Nu is het onmogelijk om voor alle bedrijven uit de top 100 in Nederland alle gegevens te inventariseren en voor alle typen producten deze gegevens te verzamelen. Om toch een betrouwbare inschatting te maken is voor de verschillende productcategorieën (42 in getal) gezocht naar representatieve informatie per categorie. Voor de producenten waarvoor geen gegevens beschikbaar waren, is op basis van verschillende kenmerken zoals marktaandeel, oppervlakte, omzet per vestiging, personeel, etc. een schatting gemaakt van de productie en afname in pallets per jaar. Productie in pallets per jaar

S #

0 - 50000 50000 - 200000 200001 - 350000 350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

# S

# S

S #

TNO Inro 2003

Figuur 7 : Overzicht productie locaties retailsector in Nederland met productie in pallets. Bron: Stichting Merkartikel , (2002); PWC&Elsevier , (2002a,b), Kamer van Koophandel, FBG en openbare informatie van de bedrijven in de detailhandel zoals jaarverslagen en informatie versterkt via het internet (TNO Inro 2003).

In de bovenstaande figuur wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste productielocaties in de detailhandel in Nederland. Gebaseerd op de genoemde top 100 van producerende bedrijven in de detailhandel. De grootte van de cirkel geeft een indicatie van het aantal pallets aan dat op de betreffende locatie wordt geproduceerd.


19


3.1.4 Overzicht Distributiecentra in Nederland Naast het inschatten van de productie omvang en locaties is tevens een analyse uitgevoerd naar de afnemers in de detailhandel met het accent op de distributiecentra en groothandels in Nederland. Op basis van de verschillende openbaar beschikbare bronnen die allemaal een gedeelte van de markt beschrijven is een zo compleet mogelijk beeld samengesteld van de distributiecentra, warehouse -locaties en groothandels in Nederland. Hierbij is in navolging van de analyse van de producenten wederom het onderscheid gemaakt in de 42 productcategorieën. In de onderstaande figuur wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste distributiecentra in Nederland voor de detailhandel. Type locatie

" A A " A " A " A " A " A " A " A " A "

D i s t r ib u tie C e n t r u m D i s t r ib u tie C e n t r u m R e t a i l G ro otha n de l Koel K o e l/V ri e s O p s la g S p e c ia a l V e rs C e n t ru m V r ie s P r o d u c t ie W a re h o u s e

Oppervlakte (m2)

st but e Ce t a 0 - 5000 # S 5000 - 15000 # S 15001 - 30000 S # 30001 - 100000 S # 100001 - 250000 #

TNO Inro 2003

Figuur 8: Overzicht distributie centra en warehouse locaties in Nederland in 2002. Bron: WareHouseMatch, Logistiek Krant, Nieuwsblad Transport, Logistical World, Opslagcapaciteit, Ahold, Laurus, Schuitema, Sligro, Aldi (TNO Inro, 2002).

Bovenstaande figuur geeft geen volledig beeld van het aantal distributiecentra maar illustreert de zwaartepunten, types en belangrijkste locaties in Nederland, onderverdeeld in verschillende categorieën. Daarnaast wordt in de figuur een indicatie gegeven van de oppervlakte van het distributiecentrum (middels de grootte van de cirkel).


20


In figuur 8 wordt een zo compleet mogelijk beeld van de distributie centra in Nederland in de levensmiddelen- en detailhandel gegeven. Echter het accent in het onderzoek ligt op de distributiecentra waar de producenten fastmovers aan leveren. Als we vervolgens deze locaties selecteren die in de berekening zijn opgenomen ontstaat de volgende figuur: Afname in pallets per jaar # S

0 - 50000

# S 50000 - 200000

S 200001 - 350000 #

S #

350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

TNO Inro 2003

Figuur 9 : Overzicht opgenomen Distributiecentra en warehouse locaties voor berekening. Bron: WarehouseMatch, Logistiek Krant, Nieuwsblad Transport, Logistical World, OpslagCapaciteit, Ahold, Laurus, Schuitema, Sligro, Aldi (TNO Inro, 2003).

In figuur 9 staan de locaties die zijn opgenomen in de berekening van de binnenvaartnetwerken. Voor deze locaties is een inschatting gemaakt van het aantal pallets dat zij afnemen van de producenten uit figuur 7. De grootte van de cirkels uit de bovenstaande figuur geven een indicatie van het aantal inkomende pallets. In totaal betreft 190 distributiecentra die zijn opgenomen waar in totaal 26.6 miljoen pallets afgenomen worden, verdeeld over 42 productcategorieën.


21


3.2 Overige kansrijke segmenten Een ander segment in de binnenlandse markt die in detail is geanalyseerd in het kader van de inventarisatie van Distrivaart is de bouwsector. Dit onderzoek, uitgevoerd door TNO Bouw, zal in deze rapportage in het kort worden weergegeven. Voor de volledige beschrijving van de inventarisatie wordt hier verwezen naar de rapportage Deelproject Bouwmaterialen Netwerk Ontwikkeling in Distrivaart, [TNO Bouw, 2003]. In de bouwsector kan een onderscheid gemaakt worden van de producenten naar het type product dat geproduceerd wordt. Het type product geeft hierbij een indicatie van het afzetkanaal dat de producten doorlopen [Twijnstra Gudde, 1999]. De Basisgrondstoffen worden of rechtstreeks of via de groothandel/detailhandel (kleinere verpakkingen) afgezet. Vaak is naar de bouwlocaties sprake van volle vrachtwagens. Deze producten worden in bijna alle gevallen via de groothandel aan de afnemer geleverd. Voor een deel passeren de producenten de bouwmaterialenhandel vanwege hoge transport- of opslagkosten, snellere levering of beperkte houdbaarheid. In deze gevallen verzorgt de producent het transport terwijl de groothandel veelal de transactie en de facturering verzorgt. Standaardcomponenten die door de producenten op voorraad leverbaar zijn, worden in de regel via de groothandel geleverd. 2 1.8


1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4

Keramische tegels

Steen wol

Glaswol

Betonnen dakpannen

Keramische dakpannen

Cellenbeton

Kalkzandsteen

Bakstenen

Cement

0

Gipsblokken

0.2

Figuur 10: Binnenlandse productie in pallets per jaar per productsegment bouwnijverheid bestemd voor de binnenlandse afzetmarkt. (TNO Bouw, 2003)

Soms speelt de groothandel alleen een transactie en/of financieringsrol en wordt het fysieke transport door de producent gedaan. Specifieke componenten worden rechtstreeks door de producent op de bouwlocatie afgeleverd. Op het eerste oog lijken met name de basismaterialen en standaardcomponenten geschikt zijn voor transport per palletvervoer via de binnenvaart. De groothandels in bouwmaterialen betrekken ongeveer 50% van zijn producten van de Nederlandse fabrikanten van bouwmaterialen, 35% wordt geïmporteerd en 15% wordt betrokken van andere bouwmaterialenhandelaren in eigen branche [IMK]. In totaal zet de groothandel in bouwmaterialen 13.4 miljard Euro om [CBS, 1995]. De belangrijkste taak van de groothandel in bouwmaterialen ligt in de schakelfunctie tussen producenten en afnemers van bouwmaterialen. In Nederland dekken 5 grote leveranciers ongeveer 80% van de markt voor groothandel van bouw-


22


materialen af [HIBIN, 2002]. Uit de analyse die is uitgevoerd in het kader van Distrivaart is naar voren gekomen dat ongeveer 7 miljoen pallets in aanmerking komen voor transport via de binnenvaart in Nederland. In figuur 10 wordt de verdeling naar productcategorie afgebeeld. Als vervolgens naar de ruimtelijke spreiding in Nederland gekeken wordt, afgebeeld in figuur 11, dan valt op dat de productie met name in het zuiden van het land gesitueerd is en dat de groothandels (hier de afnemers) verdeeld zijn over geheel Nederland. Belangrijk om hier te vermelden is dat de productielocaties en groothandel locaties over het algemeen goed over het water te bereiken zijn. Dit valt deels te verklaren door de aanvoer van zand en grind die van oudsher over het water plaatsvindt. Producenten in de Bouw

A " A " A " A " A "

Glaswol Kalk Klakzandsteen Steenwol Tegels A Cement " A Cellenbeton " A Dakpannen " " A Baksteen " A Gipsblokken Groothandels in de Bouw # S # S # S # S # S # S

Cementbouw IMABO NCD Neerbos RaabKarcher BouwCenterGroep

TNO Inro 2003

Figuur 11: Overzicht Productie locaties en groothandels in de bouwnijverheid Bron: TNO Bouw (2003).

De bouw maakt vaak gebruik van grote, zware volumineuze materialen. Transport van deze materialen vindt meestal per vrachtwagen plaats, maar de karakteristieken van de bouwmaterialen lenen zich bijzonder goed voor het vervoer per binnenvaartschip. Het traditionele karakter van de bouw, waardoor innovatieve ideeën in eerste instantie slechts door een selecte groep ondernemingen bijval zal krijgen. Samenwerking tussen ketenpartners in de bouw is echter nog niet


23


overal gemeengoed. Dit wordt veroorzaakt door de nog steeds gebruikte nauwe omschrijving van bestekken en tekeningen en de hieraan gekoppelde openbare aanbestedingsprocedures en de hierdoor veroorzaakte sterke focus op prijs. Er is dus weinig historie van samenwerking en de noodzaak ontbreekt in veel gevallen. De bereidheid tot samenwerking zal wellicht in deze sector een van de drempels vormen voor de invoering van een concept als Distrivaart. In een interviews komt naar voren dat het gebrek aan een adequate en realiseerbare planning in de bouw, leidt tot het ad hoc inspelen op de vraag8 wat de voorspelbaarheid niet ten goede komen. Een tweede belangrijke ontwikkeling is de drang tot het verlagen van de faalkosten dat steeds belangrijker wordt om de concurrentiepositie te behouden. Steeds meer bouwbedrijven zien dit in. Vooral de grote bouwconcerns gaan de logistiek grotere aandacht geven. Het is niet ondenkbaar dat in bouwteams, naast de hoofdaannemer, de architect, de constructeur en eventueel een paar anderen, ook een logistiek coördinator zijn intrede gaat doen. De combinatie tussen een landelijke dekking van de grote bouwconcerns, die vraagt om een landelijk vervoersnetwerk en de versterkte aandacht voor distributie en logistiek, vergroot de mogelijkheden voor Distrivaart, ook in het traject tussen de toeleverancier en de bouwplaats. Door de toenemende industrialisatie van het bouwproces worden werkzaamheden die traditioneel op de bouwplaats plaatsvonden, overgenomen door andere partijen in de keten, met name de bouwmaterialenindustrie. Deze sterkere sturing leidt tot een beter beheersbaar proces, en lagere faalkosten. De materiaalstroom in de keten loopt meer via de bouwmaterialenindustrie, die de regie voert, ten koste van de groothandel. In aansluiting hierop kan de dreiging in de bouwsector van branchevervaging door toetreding van supermarktketens als ‘professionele bouwproducenten’9 leiden tot kansen voor Distrivaart. Supermarkten willen proberen aan te sluiten bij hun huidige werkwijze, inclusief het gebruik van distributiecentra. De grootschaligheid in de bouw neemt af doordat meer kleinere woningbouwprojecten uitgevoerd worden (herstructureringsprojecten) en de sector beperkt groeit. Men verwacht een toename van het gebruik van kleine gestandaardiseerde elementen zodat investeringen voor dure machines voor de productie van grote prefab elementen worden vermeden. Kleine gestandaardiseerde elementen zijn geschikt voor vervoer per binnenvaart per pallet. Inkoopcombinaties, bouwmarkten en producenten van bouwmaterialen zijn door een toenemende concentratie steeds vaker in handen van een beperkt aantal bedrijven. Gezamenlijke distributiecentra, waar meerdere producten tegelijk worden overgeslagen en op voorraad gehouden, kunnen opkomen. De inkoopcombinaties met hun distributiecentra zorgen dan voor een geografische scheiding in afzetgebieden. Geschikte afzetkanalen Gezien de eigenschappen en het gebruik van pallets leent het transport van steen- en blokachtige materialen in het traject van de leverancier naar de groothandel of van de leverancier naar de bouwplaats zich goed voor transport per palletvervoer per binnenvaartschip. Daarnaast vormen de basismaterialen en standaardcomponenten een kansrijk segment. Een derde segment dat hier genoemd wordt als een kansrijk segment wordt gevormd door de componenten die op voorraad leverbaar zijn en de basismaterialen. De bouwmaterialenstroom naar de distributiecentra van de doe-het-zelfmarkten is niet zo omvangrijk, maar bestaat wel uit op voorraad geproduceerde goe8

9

Dit is in strijd met hetgeen de bouwbedrijven zeggen over de leverbetrouwbaarheid door de handel. Het geeft in ieder geval aan dat de betrokken partijen in de wereld van de bouwmaterialen niet hetzelfde ervaren. Bouwproducenten kan men beschouwen als een producent van woningen die door een consument in de supermarkt via een catalogus gekocht kunnen worden en die op de plaats van bestemming geassembleerd worden.

24


deren. Deze producten, zeker indien gepalletiseerd, zouden een marktsegment zijn dat geschikt is voor het Distrivaart concept. Tenslotte zouden ook de stromen naar de grote bouwprojecten, waarbij de bouwconcerns en grote bouwbedrijven hoofdaannemer zijn lenen zich voor het Distrivaart concept. Kansen en mogelijkheden De bouwmaterialenhandel biedt als sector op dit moment nog weinig perspectief voor palletvervoer per binnenvaartschip, voornamelijk veroorzaakt door het traditionele karakter, veelal regionale gebondenheid en gebrek aan samenwerking. De productkarakteristieken van veel bouwmaterialen, stapelbaar, zwaar, volumineus, zijn wel geschikt. Echter, diverse ontwikkelingen, waaronder standaardisatie, globalisering, grotere concurrentie, complexere bouwprojecten, bieden kansen voor Distrivaart omdat de aandacht voor logistieke organisatie groter moet worden en de bouwnijverheid op zoek zal gaan naar een succesvolle en betrouwbare logistiek van bouwmaterialen. Tegelijkertijd vormen externe factoren, zoals een verslechterende markt een bedreiging. Op basis van de uitgevoerde analyse lijkt de bouwsector een kansrijk segment waar Distrivaart een rol zou kunnen spelen. Wat betreft de volumes en de ruimtelijke structuur zou worden vallen er geen problemen te verwachten. De marktorganisatie lijkt echter het grootste probleem te vormen voor de invoering ven het concept.


25


4 DE GEHANTEERDE ONTWERPMETHODIEK Het probleem dat in het deze rapportage centraal staat, betreft het zoeken naar potentiële binnenvaartnetwerken die vanuit kostenoogpunt met de weg kunnen concurreren. Hierbij moet gezocht worden naar overslaglocaties die middels een dienstregeling met elkaar verbonden worden onder de voorwaarde dat de totale systeemkosten voor het wegtransport én de binnenvaart lager uitkomen dan de totale wegkosten in de uitgangssituatie. Het gaat hierbij niet zozeer om het vinden van het absolute optimum maar eerder om het vinden van een ontwikkelingspad dat gedurende de gehele uitbouw goed presteert. In het project Distrivaart II hebben we gebruik gemaakt van verschillende optimalisatie technieken om de netwerkontwikkeling in kaart te kunnen brengen. In dit hoofdstuk zal een toelichting gegeven worden van de methodiek, de gehanteerde kostenfuncties en belangrijke gevoeligheden die geanalyseerd zijn. We zullen in dit hoofdstuk in wat meer detail de ontwikkelde procedure en achterliggende methodieken beschrijven, waarin de nadruk ligt in paragraaf 4.1 ligt op beschrijving op hoofdlijnen en in paragaaf 4.2 op de mathematische beschrijving. De kostenfuncties op basis waarvan de afweging tussen het binnenvaart alternatief en het directe wegtransport gemaakt is zal in paragraaf 4.3 ter sprake komen. 4.1 Overzicht van de methodiek In deze paragraaf zal de ontwikkelde methodiek om de binnenvaartnetwerken en bijbehorende ontwikkelingspaden in kaart te brengen, nader toegelicht worden. Het onderhavige probleem van de bevoorrading van de distributiecentra in de retail vormt een complex netwerk van verbindingen en uitwisseling van goederen en informatie. Een speciale vorm van een dergelijk bevoorradingsnetwerk wordt gevormd door een zogenaamd Hub-netwerk of many to many distributie probleem [Daganzo, 1993; O’Kelly&Miller, 1994]. In de uitgangssituatie worden de goederen rechtstreeks van producent naar distributiecentrum getransporteerd, in de nieuwe situatie echter worden de producten via overslagcentra en de binnenvaart van herkomst naar bestemming vervoerd. Deze overslagcentra maken de constructie van een netwerk mogelijk waarin de directe verbindingen tussen herkomst en bestemming (in de huidige situatie het directe wegtransport) worden vervangen door een kleiner aantal indirecte verbindingen langs deze overslagcentra. Hoewel het gebruik van deze indirecte verbindingen via een overslagcentrum en de binnenvaart de totaal afgelegde afstand en handling kosten doet toenemen, kan de economy of scale behaald door de grotere zendingsgrootte, de totale systeemkosten afnemen doen afnemen. Het ontwerpprobleem dat in deze rapportage centraal kan worden beschouwd als een zogenaamd Hubnetwerk probleem. Referenties op het gebied van de allocatie van overslagcentra en logistiek netwerk ontwerp zijn met name te vinden in de Facility Location, Freight Networks en Hub Network Design literatuur. Op het gebied van Facility location is enorm veel gepubliceerd en we zullen hier volstaan met enkele toonaangevende referenties; Current et al., (2002) voor een overzicht van discrete netwerk modellen; Scappara&Scutellà, (2001) voor een overzicht van Facility Location modellen, Hale (2002) voor een uitgebreide bibliografie van meer dan 3000 bronnen op het gebied van Facility Location. Voor relevante literatuur op het gebied van Freight Networks wordt hier verwezen naar Blumenfeld et al., (1987); Klincewics (1990) en Benjamin (1989). Een speciale vorm van een facility location probleem en met name op het probleem dat in deze rapportage besproken wordt is het Hub Location probleem (p-median hub probleem). Dit probleem is een complexe combina-


26


tie van locatiekeuze analyse en ruimtelijke interactie theorie [O’Kelly, 1986a; O’Kelly&Miller 1994]. In zijn meest algemene vorm omvat het probleem: (1) vinden van de optimale locaties van de hub knooppunten; (2) toewijzen van de herkomst- en bestemmingen aan deze hub knooppunten; (3) vinden van de verbindingen tussen de hubs; (4) routering van de goederenstromen door het ontstane netwerk. Referenties op het gebied van Hub Location zijn O’Kelly, (1986b; 1987); Klincewics, (1991); Aykin, (1990); Campell, (1990). Discrete locatie keuze modellen worden in de meeste gevallen geformuleerd als een lineair programmeringprobleem; echter de formulering van een toepasselijk model is slechts de eerste stap in de analyse van een locatiekeuze probleem. Een tweede, en zo mogelijk een grotere uitdaging, is het vinden van de optimale oplossing [Current et al., 2002] daar zelfs het meeste eenvoudige locatiekeuze vraagstuk als NP-hard geclassificeerd kan worden [Garey&Johnson, 1979]. Door deze complexiteit is het noodzakelijk om andere methodieken te ontwikkelen die een optimale oplossing generen of op zijn minst goede oplossingen. Ook voor het ontwerpprobleem dat in deze rapportage beschreven wordt geldt dat de wiskundige formulering van het probleem niet de moeilijkste stap vormde, juist het zoeken naar een optimale of goede oplossing was de grote uitdaging.10 A

kostenfuncties wegtransport

B bepaling van het aantal pallets op relaties

berekening tarief voor wegtransport routes en tijden wegtransport

C

D G Terugkoppeling initiele besparing en berekende totaal besparing


kostenfuncties binnenvaart

routes en tijden binnenvaart ontwerp en optimalisatie netwerken

E bepaling ontwikkelingspaden

F bepaling optimale netwerken

H gevoeligsheidsanalyse

Figuur 12 : Overzicht gehanteerde ontwerpmethodiek netwerkontwikkeling

In de bovenstaande figuur wordt een overzicht gegeven van de gehanteerde methodiek, grofweg bestaande uit acht afzonderlijke stappen. De palletstromen die volgen uit het voorafgaande hoofdstuk waarin de markt is geïnventariseerd worden hier als invoer gebruikt, waarbij grootheden als de omvang in pallets, de gemiddelde order- en zendingsgrootte, het gemiddelde aantal SKU per zending en de waarde van de producten als bekend verondersteld wordt (A). Met de 10

In Bijlage C, Het minimalisatie probleem wordt de wiskundige beschrijving van het minimalisatie probleem gegeven, waarbij tevens een overzicht gegeven wordt van de heuristiek die is ontwikkeld om het optimale ontwikkellingspad te vinden.


27


palletstromen (A) bekend worden vervolgens de transportkosten voor het directe wegtransport tussen herkomst en bestemming berekend, waarbij gebruik gemaakt wordt van de kostenfuncties van de weg en de berekende afstanden en transporttijden die volgen uit de routecalculatie (B). Deze kosten per pallet voor het directe wegtransport (per herkomst en bestemmingsrelatie) dienen voor de verdere berekening vervolgens als uitgangspunt. De derde stap in de procedure bestaat uit het in kaart brengen van de initiële kostenbesparing die behaald kan worden als er gebruik gemaakt zou worden van de binnenvaart (C). Deze initiële besparing wordt berekend voor iedere herkomst en bestemming waarbij aangenomen wordt dat de pallets met de vrachtwagen naar de dichtstbijzijnde overslagterminal worden getransporteerd, vervolgens via de kortst mogelijk route via de binnenvaart naar de dichtstbijzijnde overslagterminal bij de bestemming worden getransporteerd, daar weer worden overgeslagen en vervolgens naar de bestemming worden getransporteerd via de weg. Hierbij wordt aangenomen dat het schip een beladingsgraad kent van 95% en dat de overslagterminal een bezettingsgraad kennen van 95%. Met andere worden; er wordt een berekening gemaakt van de kosten per pallet voor alle herkomst- en bestemmingsrelaties in de meest gunstige situatie voor de binnenvaart, namelijk een punt-punt verbinding met een hoge beladingsgraad. Met deze kosten berekend kan vervolgens een vergelijking gemaakt worden tussen de wegkosten en de binnenvaartkosten (in de meest gunstige situatie). Relaties waarin de binnenvaart zelfs in de meest gunstige situatie geen alternatief vormt kunnen op voorhand verworpen worden. Voor de resterende relaties, kan een potentiële besparing berekend worden, op basis waarvan samengestelde netwerken ontworpen kunnen worden (D). De vierde stap (D) wordt gevormd door de optimalisatie procedure waarin gezocht wordt naar goedscorende oplossingen door combinaties te maken van de punt-punt verbindingen uit de voorgaande stap (C). In de volgende paragraaf zal uitgebreid ingegaan worden op de gehanteerde methodiek. Nadat de goedscorende oplossingen bekend zijn volgt wellicht de belangrijkste stap uit het onderzoek en dat is het zoeken naar het optimale ontwikkelingspad (E). In het onderzoek is het niet zozeer van belang om het optimum in een bepaalde eindsituatie te vinden als wel een plausibel en qua kosten aantrekkelijk ontwikkelingspad. Nadat deze ontwikkelingspaden in kaart zijn gebracht worden de uiteindelijke kosten per pallet voor alle relaties bepaald, waarbij een terugkoppeling plaatsvindt met de eerdere aannames (C) en volgt een gevoeligheidsanalyse. Deze gevoeligheidsanalyse is met name uitgevoerd om inzicht te verschaffen in de effecten van verschillende overslagtechnieken, de effecten van toetredingskosten en gevoeligheid van de kostenfuncties te bepalen. 4.2 Netwerkontwerp, de weg naar kansrijke binnenvaartnetwerken O’Kelly&Miller (1994) onderscheiden drie technieken om met de complexiteit van het Hubprobleem zoals dat in deze rapportage besproken wordt om te gaan. De eerste techniek kenmerkt zich door een partiële aanpak, waar op onderdelen de beschrijving van de beslissingsvariabelen vereenvoudigd worden om de mathematische complexiteit te reduceren. Met behulp van de tweede aanpak wordt een decompositie van het probleem uitgevoerd in oplosbare deelproblemen. De derde aanpak gaat uit van de mathematische complexiteit van het probleem en hier wordt naar een lokaal optimum gezocht in plaats van het globale optimum. De afgelopen jaren zijn verschillende geavanceerde oplossingstechnieken ontworpen voor het Facility Location Problem en Hub Network Design. Zie bijvoorbeeld Sridharan, (1995) voor een toepassing van Greedy algorithmes als Greedy-Add en Greedy-drop in een facility location problem met capaciteitsbeperkingen, Teitz&Bart (1968); Whitaker (1983) voor een verbeteringsheuristiek, Klincewics et al., (1986); Neebe et al., (1981) voor een toepassing van Branch and Bound, Syam (2002) voor een toepassing van Langragian relaxation. Voor heuristieken special ontworpen voor het ontwerp van Hub

28


netwerken wordt hier verwezen naar Mickey&Thomas (1987); Kirkpatrick et al. (1983); Abdinnour-Helm (2001), en Ernst&Krishnamoorthy (1996) voor het oplossen van het Quadratic Assignment Problem met behulp van Simulated Annealing. De ontwerpmethodieken, beschreven in de literatuur, beperken zich tot schaalvoordelen op het transport tussen de hubs of overslagcentra en houden geen rekening met de schaalvoordelen die behaald kunnen worden op de hubs of overslagcentra zelf. Daarnaast wordt er in de bestaande methoden geen rekening gehouden met capaciteitsbeperkingen in het transport, de overslag en handling. Deze schaalvoordelen en capaciteitsbeperkingen zijn echter in dit deelproject van groot belang. Door deze aspecten toch mee te nemen, neemt het aantal vrijheidsgraden aanzienlijk toe en stijgt de complexiteit van het ontwerpprobleem. Deze mathematische complexiteit van het ontwerpen van een binnenvaart netwerk, waarin schaalvoordelen op de terminal, in het transport en organisatie worden meegenomen plus rekening gehouden wordt met capaciteitsbeperkingen, maakt het niet mogelijk om het optimum uit te rekenen. Of met andere woorden; het is niet mogelijk te garanderen dat een optimale oplossing het globale optimum is. Om toch om te kunnen gaan is met deze complexiteit is de eis los gelaten dat het optimum gevonden of benaderd dient te worden en wordt genoegen genomen met een goede oplossing en daarnaast dient het pad naar deze oplossing ook besparingen op te leveren. Het pad naar de optimale oplossing is even belangrijk als de uiteindelijke oplossing. Om de implementatie van het nieuwe concept succesvol te laten verlopen is het dus essentieel om te starten met een kostenefficiënt netwerk dat ook bij uitbreiding vanuit kostenoogpunt aantrekkelijk blijft. Het gehele optimalisatie proces is ontworpen om inzicht te verschaffen in de best mogelijke inzet nieuwe schepen die een uitbreiding van het netwerk mogelijk maken. De heuristiek die daartoe is ontworpen kan het best beschouwd worden als een verbeteringsheuristiek [Current et al., 2001]. Deze heuristiek begint met een goed start netwerk en tracht door middel van het aftasten van de mogelijkheden een verbetering te realiseren ten opzicht van deze startsituatie. De keuze van de startnetwerken bepaald in hoge mate de uiteindelijke oplossing. Deze strategie is echter uitstekend te verantwoorden als in ogenschouw wordt genomen dat ook de inzet van het eerste schip (het startnetwerk) voor de betrokken bedrijven vanuit kostenoogpunt aantrekkelijk dient te zijn. Om de invloed van de startnetwerken op de eindoplossingen te bepalen zijn ook berekeningen uitgevoerd waar willekeurige netwerken als beginpunt worden gebruikt. Vooruitlopend op de resultaten kan hier reeds gemeld worden dat de vooraf geselecteerde startnetwerken in alle gevallen tot een betere oplossing leiden dan de willekeurig gekozen netwerken. We beschouwen een situatie waarin er i=1,….,I herkomsten zijn11. Vanuit iedere herkomst i worden producten getransporteerd naar bestemming j, geïndexeerd als j=1,….,J. De vraag op relatie i naar j wordt beschreven als dij. De kosten voor direct wegtransport van dij zijn cij. In het netwerk zijn k=1,….,K potentiële overslagterminals waarmee a=1,….,A dienstregelingen gemaakt kunnen worden. Waarmee a een deelverzameling is van de potentiële overslagcentra (a ⊂ k) onder de voorwaarde dat a=. De eerste terminal in de dienstregeling is ook de laatste die aangedaan wordt, er wordt dus een cyclus gevormd. Als uitgangspunt worden de punt-punt verbindingen tussen twee terminals gehanteerd die volgen uit stap C van figuur 12. Op basis van deze startnetwerken wordt vervolgens gezocht naar uitbreidingen van deze configuraties door middel van het toevoegen van terminals of door het toevoegen van extra schepen aan de bestaande configuratie.12

11 12

Zie voor een overzicht van de gebruikte symbolen en namen van de symbolen Bijlage D: Gebruikte Symbolen. Met configuratie wordt hier een dienstregeling tussen een aantal terminals verstaan met een vastgesteld aantal schepen.


29


Waarbij voor iedere stap (uitbreiding van de bestaande configuratie) wordt gekeken of er een verbetering optreedt in de systeemkosten. Waarbij de systeemkosten van configuratie n, aangeduid met Cijn , als de som van alle transportkosten over de weg ( cij ) plus de transportkosten van de pallets die via de binnenvaart ( ca* ) worden afgehandeld, gedefinieerd worden: I

J

I

J

A

Cijn = ∑ ∑ cij α ij dij + ∑ ∑ ∑ ca* (1 − α ij )dij i =1 j =1

(1)

i =1 j =1 a =1

In formule 1 wordt het percentage dat via het wegtransport afgehandeld wordt genoteerd als α ij , het resterende deel van de vraag dat via de binnenvaart wordt afgehandeld wordt genoteerd als (1 − α ij ) . Een aangepaste configuratie wordt in de zoektocht naar verdere uitbreiding meegenomen indien de systeemkosten van deze nieuwe configuratie ( Cijn +1 ) lager zijn dan zijn voorganger ( Cijn ) waarop de configuratie is gebaseerd. Er moet dus voldoen worden aan: Cijn > Cijn +1

(2)

Een overzicht van de gehanteerde heuristiek wordt in figuur 13 afgebeeld. Op basis van de potentiële kostenbesparingen per herkomst en bestemming ij wordt er een matrix geconstrueerd waarin deze besparingen tussen alle potentiële terminals worden opgeteld (D1). Deze potentiële besparingen worden berekend onder de aanname dat de dienstregelingen van deze punt-punt verbindingen bestaan uit twee terminals ( a = k1 , k2 , k1 ), de bezettingsgraad van de totale dienstregeling µa = 0.95 en het aantal schepen Sa = 1 . Met de berekening van de potentiële besparing bekend worden vervolgens de m-best scorende punt-punt verbindingen geselecteerd die als uitgangspunt dienen voor de netwerkuitbreiding (D2 uit figuur 13). Deze start configuraties zullen vervolgens nader geanalyseerd worden binnen de heuristiek. In de ontwikkelde heuristiek worden twee strategieën voor uitbreiding van het aantal terminals aangehouden. De eerste strategie (I uit figuur 13) bestaat uit het toevoegen van een terminal aan de bestaande configuratie. Bijvoorbeeld aan de bestaande configuratie a = k1 , k2 , k1 wordt een terminal toegevoegd a = k1 , k2 , k3, k1 . Bij de selectie van de terminal die wordt toegevoegd (in dit geval k3 ) worden niet alleen de potentiële besparingen van de segmenten k2 → k3 en k3 → k1 in de analyse meegenomen maar ook de potentiële besparing van k1 → k3 en van k3 → k2 . De tweede strategie (II uit figuur 13) bestaat uit het invoegen van een terminal in de bestaande configuratie. Bijvoorbeeld bij de bestaande configuratie a = k1 , k2 , k1 wordt een terminal k4 ingevoegd a = k1 , k4, k2 , k1 . Bij de selectie van de in te voegen terminal worden naast de potentiële besparing die behaald kan worden op k1 → k4 en k4 → k2 ook de potentiële besparing op k 4 → k1 en k 2 → k 4 meegenomen. Uit alle mogelijkheden wordt vervolgens die terminal toegevoegd die de hoogste extra besparing oplevert gegeven op alle beschouwde segmenten, waarna de aanpassing van de bestaande configuratie is vast komen te staan. Door het toevoegen van een terminal aan de configuratie wordt de cyclustijd beïnvloed ( tcycle ) vervolgens opnieuw uitgerekend wordt (III). S

tcycle = ∑ ts + s =1

a=

∑

th ( a )

(3)

k1 ,..., k1

Bij de selectie van de in te voegen terminal worden naast de potentiële besparing die behaald kan worden op k1 → k4 en k4 → k2 ook de potentiële besparing op k4 → k1 en k2 → k4 meegenomen.


30


C

Berekening initiele kostenbesparing voor alle ij in meest gunstige situatie. Onder de aanname dat:


D1

a = k1 , k 2 , k1 ; µa = 0.95; Sa = 1

Constructie van de potentiele besparingen tussen de terminals gebaseerd op de punt-punt verbindingen (C).

Constructie potentiele besparing tussen terminals

D2

Selecteer de m-best scorende punt-punt verbindingen tussen 2 terminals uit matrix die volgt uit D1 als start voor netwerkontwikkeling

Selecteer m-best scorende punt-punt verbindingen

Start heuristiek

Opstaande configuraties Voor alle openstaande configuraties

I toevoegen terminal aan configuratie

II invoegen terminal in configuratie

Toevoegen van een nieuwe terminal aan de bestaande configuratie op basis van de potentiele besparingen aan D1.

(

Alt1 = max ( ∆ck1kn ) + (∆ckn k2 ) + (∆ckn k1 )

)

Invoegen van een nieuwe terminal aan de bestaande configuratie op basis van de potentiele besparingen aan D1.

(

Alt2 = max (∆ck1kn ) + (∆ck2 k n ) + (∆ckn k1 ) III

XII Vasthouden configuratie

Berekenen van nieuwe cyclustijd

IV

Berekenen van nieuwe capaciteit dienstregeling

V

Berekenen van beste vulling dienstregeling

VI

Berekenen binnenvaart transporttarief

VII Berekening systeemkosten

1,..., N

)

1,..., N

Berekening van de totale vaartijd van de aangepaste configuratie.

tcycle Berekening van de capaciteit van de aangepaste configuratie, gegeven de nieuwe cyclustijd en het aantal schepen.

* Amax = Rmaxν max

Berekening van de meest gunstige vulling van de configuratie, gebruikmakend van de potentiele besparingen uit D1. Berekening van het binnenvaart transporttarief.

ca* = ( c 'f Ta + c 'f ta ) µ a

Berekening van de totale kosten in het systeem, de wegtransportkosten voor de relaties met direct wegtransport en de kosten voor de binnenvaart voor die relaties waarvoor dit goedkoper is. I

J

I

J

A

Cijn = ∑ ∑ cijα ij d ij + ∑ ∑ ∑ c*a (1 − α ij )dij i =1 j =1

Ja

VIII

Verbetering in systeemkosten?

Nee

XI Verwerp configuratie

Ja

i =1 j =1 a =1

Vergelijking van de systeemkosten van de aangepaste configuratie met de systeemkosten van de zijn voorganger. Als er een verbetering optreedt wordt de configuratie vastgehouden voor verdere uitbouw, indien er geen verbetering optreedt dan wordt de capaciteit vergroot.

Cijn > Cijn +1

IX Al schip toegevoegd?

Als de configuratie geen verbetering laat zien en er reeds een schip is toegevoegd (capaciteit vergroot) dan wordt de configuratie verworpen.

Nee

X Toevoegen Schip aan configuratie

Als de aangepaste configuratie geen verbetering laat zien dan wordt de capaciteit verder uitgebreid en worden opnieuw de systeemkosten berekend via de stappen 3 t/m 7.

Sa = Sa + 1

Figuur 13: Schematisch overzicht van de ontwikkelde heuristiek voor netwerkoptimalisatie.


31


Uit alle mogelijkheden wordt vervolgens die terminal toegevoegd die de hoogste extra besparing oplevert gegeven op alle beschouwde segmenten, waarna de aanpassing van de bestaande configuratie is vast komen te staan. Door het toevoegen van een terminal aan de configuratie wordt de cyclustijd beïnvloed ( tcycle ) vervolgens opnieuw uitgerekend wordt (III). S

tcycle = ∑ ts + s =1

a=

∑

(4)

th ( a )

k1 ,..., k1

Waarin de som van de vaartijd ( ts )wordt genomen van alle segmenten waaruit de dienstregeling is opgebouwd plus de overslagtijden die worden gerealiseerd op de terminals waarlangs de schepen varen ( th( a ) ). Deze overslagtijden zijn afhankelijk van de kenmerken per overslagterminal. Het is namelijk mogelijk dat er op de terminals verschillende overslagtechnieken gehanteerd worden. Met de nieuwe cyclustijd bekend kan vervolgens, gegeven het aantal schepen, de nieuwe capaciteit in pallets per jaar ( Amax ) van de dienstregeling uitgerekend worden (IV). * Amax = Rmaxν max

(5)

Waarin Rmax het maximale aantal reizen per jaar betreft dat gerealiseerd kan worden en ν max de capaciteit van de schepen op configuratie a is. Doordat er een aanpassing van de configuratie is aangebracht wordt de vulling van de segmenten opnieuw uitgerekend, waarbij de palletstromen die reeds aanwezig waren wederom meegenomen dienen te worden. Als bijvoorbeeld in de oorspronkelijke configuratie a = k1 , k2 , k1 er op segment k1 → k2 300 pallets vervoerd worden dan worden bij een aanpassing van deze configuratie in a = k1 , k4 , k2 , k1 op de segmenten k1 → k4 → k2 ook deze 300 pallets vervoerd. Voor de resterende capaciteit wordt vervolgens gezocht naar een optimale bezetting waarbij de potentiële besparingen gemaximaliseerd worden (V). De volgende stap wordt gevormd door de berekening van het transporttarief voor de dienst* regeling te berekenen, aangeduid als ca (zie §4.3.2), op basis van de vulling van de dienstregeling (VI). *

(

)

ca* = ( c*f Ta + cv*ta ) µ a + ch + cik + ckj + c pos

(6)

Het tarief per pallet voor de binnenvaart is opgebouwd uit de vaste en variabele kosten per tijds* * eenheid ( c f en cv ), vermenigvuldigd met de bezettingsgraad van de totale dienstregeling µa waarin de bezette palletplaatsen (en dus declareerbare palletkilometers) berekend wordt. I

J

(

)

* µa = ∑ ∑ dij xiaj ta / H aν max Sa i =1 J =1

(7)

Nadat voor de betreffende configuratie de transportkosten voor alle relaties ij die gebruik maken deze nieuwe configuratie zijn berekend kunnen de systeemkosten (1) berekend worden en vervolgens vergeleken worden met de systeemkosten van de configuratie waarop de nieuwe is gebaseerd (VII). Als er inderdaad een verlaging van de systeemkosten wordt gerealiseerd wordt de nieuwe configuratie vastgehouden (XII) en zal voor verdere uitbreiding beschikbaar zijn. Indien er echter geen verbetering optreedt dan wordt er bekeken of de capaciteit van de configuratie reeds is vergroot door toevoeging van een extra schip (XII). Als er inderdaad al een schip extra is toegevoegd aan wordt de configuratie verworpen (XI). Is dit niet het geval dan wordt de configuratie, waar geen verbetering optrad door het toevoegen of invoegen van een terminal, aangepast


32


door de capaciteit ( Amax ) te vergroten en worden wederom de stappen III t/m VII doorlopen en opnieuw de systeemkosten berekend. Mocht er nu wederom geen verbetering optreden dan zal de configuratie via IX alsnog verworpen worden, treedt er echter wel een verbetering op dan zal de configuratie behouden blijven via XII en in zijn aangepaste vorm (geen uitbreiding door een terminal maar een schip extra) voor verdere uitbreiding behouden blijven. 4.2.1 Strategie voor uitbreiding van configuratie Tijdens het zoeken naar vanuit kostenoogpunt goede uitbreidingen van het netwerk worden zoals gezegd drie strategieën gehanteerd, te weten: het toevoegen van een terminal aan de bestaande configuratie, het invoegen van een terminal aan de bestaande configuratie en het vergroten van de capaciteit door toevoeging van een schip. In deze paragraaf zal hier kort een toelichting op gegeven worden aan de hand van een voorbeeld. De optimalisatie start met m-best configuraties die bestaan uit twee terminals waarop 1 schip actief is. De configuratie a is dus van de vorm a = k1 , k2 , k1 zoals in figuur 14 wordt afgebeeld. In deze figuur wordt een dienstregeling afgebeeld tussen beide terminals en waar de dikte van de lijn (blauw) de potentiële besparing aanduidt. Deze potentiële besparing is gebaseerd op de berekening van de kosten per pallet in het geval dat de pallets rechtstreeks van de herkomstterminal naar de bestemmingsterminal worden getransporteerd, waarbij er vanuit gegaan wordt dat de beladingsgraad van de schepen zeer hoog is en de terminals optimaal gebruikt worden.

k4 potentiele besparing k1 herkomst bestemming richti

k2 ng

k5 terminal

k3

Figuur 14 : Uitgangspositie voor de heuristiek: configuratie met 2 terminals.

De eerste strategie zoekt vervolgens op basis van de potentiële besparingen op de overige trajecten naar een additionele terminal die opgenomen kan worden in de dienstregeling. In het voorbeeld worden de segmenten van k2 → k3 en k2 → k4 bekeken. In het onderstaande voorbeeld (figuur 15) wordt vervolgens segment k2 → k3 toegevoegd aan de configuratie, waarbij ook de stromen van k2 → k1 via k3 , k3 → k1 en k1 → k3 via k2 worden beschouwd.


33


Op deze wijze ontstaat een dienstregeling van drie terminals ( a = k1 , k2 , k3 , k1 ). De stromen die in de uitgangssituatie op de relatie k2 → k3 ook getransporteerd worden, maar de overgebleven capaciteit zal getracht gevuld te worden met andere relaties.

k4

k1

k2

k5 k3

Figuur 15 : Strategie 1: Toevoegen van terminal aan configuratie.

De tweede strategie bestaat uit het invoegen van een terminal in de bestaande configuratie. In de onderstaande figuur 16 wordt dit geïllustreerd. Op het segment k1 → k2 wordt in dit geval terminal k4 ingevoegd. Beide voorbeelden die hier genoemd worden bestaan uit twee segmenten (2 terminals) waar een terminal wordt toegevoegd dan wel wordt ingevoegd. In de uiteindelijke procedure zijn er uiteraard configuraties geëvalueerd die uit meerdere segmenten bestaan.

k4

k1

k2

k5

k3

Figuur 16 : Strategie 2: Invoegen van terminal aan configuratie.

Ook hier zijn beide strategieën toegepast echter met dit verschil dat bij een configuratie die bestaat uit 3 segmenten er 2 mogelijke segmenten bestaan om een terminal in te voegen (strategie 2). In deze gevallen wordt de best scorende invoeging als nieuwe configuratie gehanteerd. In de bovenstaande voorbeelden worden de routes tussen de terminals als rechte lijnen voorgesteld. In de werkelijke berekening worden hiervoor uiteraard de werkelijke routes over de binnenvaart infrastructuur gehanteerd.


34


4.3 De gehanteerde kostenfuncties Het belangrijkste criterium om te beoordelen of een dienstregeling een aantrekkelijk alternatief vormt voor het directe wegtransport is de eventuele kostenbesparing per pallet. In deze paragraaf wordt de kostenberekening per relatie tussen producent en afnemer beschreven die ten grondslag ligt aan deze afweging. Er worden twee afzonderlijke traject onderscheiden: het directe wegtransport van producent naar afnemer en het transport van producent naar afnemer via het binnenvaartnetwerk. Voor beide alternatieven worden de afzonderlijke kostencomponenten in kaart gebracht. Activity Based Costing (ABC) is zeer geschikt als techniek om het inzicht in deze kosten te vergroten. € 0.912

€ 0.541

€ 4.210 A rbeidskosten Schepen

€ 3.121

V rachtw agens Opslag f aciliteiten Overslag middelen Ondersteuning

€ 2.121

€ 2.981

Figuur 17 : Overzicht van de kostenverdeling over de resources

Hierbij worden verbanden aangegeven tussen Resources, Activiteiten (of processen) en beschikbare versus ingezette middelen. Indirecte kosten worden aan producten toegerekend door de causale relatie tussen kosten en activiteiten en de relatie tussen activiteiten en producten bloot te leggen [LaLonde&Pohlen, 1996; Tyndal, 1993; Turney, P.B.B., 1992; LaLonde&Ginter, 2000]. In het Distrivaart project wordt gebruik gemaakt van Activity Based Costing, waarmee de integrale kosten voor het transport van pallets berekend worden. Allereerst worden de kosten voor de verschillende resources die nodig zijn voor het exploiteren van een binnenvaartnetwerk in kaart gebracht (figuur 17). € 0.451 € 0.890

€ 0.311 € 0.451 € 0.943

Vaste vaarkosten Variabel vaarkosten

€ 1.702

€ 3.047

Laden schip Lossen schip Positioneren Orderverw erking

€ 1.703

Opslaan Inslag/Uitslag Voortransport

€ 1.730

Natransport € 2.657

Figuur 18 : Overzicht van de kostenverdeling over de activiteiten

Vervolgens worden deze kosten toegewezen aan de verschillende processen waaruit het Distrivaart netwerk is opgebouwd. In de bovenstaande figuur worden verschillende processen en bijbehorende kosten geïllustreerd.


35


De laatste stap wordt vervolgens gevormd door het toewijzen van de gemaakte kosten voor de verschillende deelprocessen aan de verschillende gebruikers van het binnenvaartnetwerk. Dit resulteert dan uiteindelijk in een verdeling van de integrale kosten die gemaakt worden in het netwerk aan de klanten (figuur 19). Een belangrijk aspect van de methodiek is het berekenen van de verhouding tussen de totale capaciteit van de schepen, terminals, vrachtwagens, etc. en het gebruik van deze capaciteit. Deze verhouding; de bezettingsgraad, speelt in de berekening van de uiteindelijke kostprijs per pallet een belangrijke rol. 34%

Klant A Klant B 12%

Klant C Klant D

40%

14%

Figuur 19 : Overzicht van de kostenverdeling over de klanten

De bovenstaande kostenverdelingen geven louter een idee van de methodiek die gehanteerd wordt in Distrivaart. Voor een uitgebreide toelichting op de kostenfuncties en de wijze waarop deze worden toegewezen aan de klanten van het netwerk wordt hier verwezen naar de rapportage van Distrivaart Economics [TNO Inro 2003b]. In de volgende paragrafen zullen de onderliggende kostenfuncties kort toegelicht worden, waarbij de nadruk ligt op de werking van de kostenberekening. 4.3.1 Wegtransportkosten Zoals vermeld gelden de tarieven per pallet voor direct wegtransport tussen herkomst en bestemming als het uitgangspunt voor de optimalisatie. De kostenfunctie die gehanteerd is om dit T tarief te berekenen is opgebouwd uit een vaste kostencomponent ( c f ) en een variabele kosten T component ( cv ) die afhankelijk is van de transporttijd ( tij ) tussen herkomst en bestemming. Daarnaast wordt rekening gehouden met de bezettingsgraad van de vrachtwagen door de verhouT ding te nemen tussen de capaciteit van de vrachtwagen ν max en de daadwerkelijke bezetting van T de vrachtwagen in aantal pallets ν .

cij =

((c

T f

T + cvT tij )ν max

)ν

T

(8)

Deze functie geeft het tarief per pallet voor het directe wegtransport, hierbij dient echter opgemerkt te worden dat de transporttijd afhangt van het type relatie waarop de pallets getransporteerd worden. Naarmate de afstand afneemt daalt de gemiddelde snelheid en daarmee neemt de transporttijd op de relatie toe. Met andere woorden, naarmate de afstand afneemt stijgt het tarief per palletkilometer.13 Een tweede belangrijk factor voor de tarieven van het wegtransport zijn de gemiddelde beladingsgraden op de verschillende trajecten. In het Transportnetwerk wordt uitgeT T gaan van een gemiddelde zendingsgrootte voor het directe wegtransport van ν ij = ν max , wat zoveel zeggen dat de gemiddelde zendingsgrootte overeenkomt met de capaciteit van de vrachtwa13

In Bijlage F: Gecalculeerde versus gerealiseerde tarieven wordt een vergelijking gemaakt tussen de berekende tarie ven en de in de praktijk geldende tarieven.


36


gen (of een veelvoud hiervan). Deze aanname geldt tevens voor het voor-en natransport. Er wordt in het wegtransport dus louter met Full Truck Loads gereden. In het Distributienetwerk wordt T T vanuit gegaan dat de gemiddelde zendingsgrootte afneemt (ν ij ≅ 0.76 *ν max ).

Kosten per pallet

(Transport)

In figuur 20 wordt het effect van deze aanname geïllustreerd. In de figuur wordt de transportkosten curve afgebeeld behorende bij de verschillende zendingsgroottes, waarbij aangenomen wordt T dat er geen schaalvoordelen zijn voor veelvouden van ν max . Bij een gemiddelde zendingsgrootte T van ν max of een veelvoud hiervan volgen laagste kosten per pallet voor het wegtransport (aangegeven met 1 in onderstaande figuur). In het geval dat de gemiddelde zendingsgrootte afneemt dan stijgen de kosten per pallet voor transport (2 in onderstaande figuur). In het onderste gedeelte van de figuur wordt de voorraadkosten curve afgebeeld. Hiervoor geldt dat hoe groter de zendingsgrootte hoe hoger deze voorraadkosten; immers de pallets worden langer vastgehouden alvorens deze getransporteerd worden.

Transport kosten curve

2 1

Kosten per pallet

(Voorraad)

ν ijT

T ν max

2ν max

3ν max

Zendingsgrootte

1

Zendingsgrootte Transportnetwerk wegtransport en voor-en natransport

2

Zendingsgrootte Distributienetwerk wegtransport

Voorraadkosten curve

Figuur 20 : Afhankelijkheid kosten per pallet en gemiddelde bezettingsgraad.

In het Distributienetwerk wordt er voor het directe wegtransport een relatief lage zendingsgrootte aangehouden voor die productcategorieën die niet zijn meegenomen in het Transportnetwerk. Dit geldt dus niet voor de bier, frisdranken etc. Deze producten blijven ook in Transportnetwerk een gemiddelde zendingsgrootte houden van een veelvoud van de capaciteit van een vrachtwagen. Voor het voor-en natransport wordt uitgegaan van een gemiddelde zendingsgrootte die overeenkomt met een veelvoud van de capaciteit van een vrachtwagen.


37


4.3.2 Kostenberekening voor de binnenvaart Nadat de kosten voor het directe wegtransport zijn berekend (8) worden vervolgens kosten voor het binnenvaart alternatief berekend. Deze kosten per pallet bestaan uit verschillende kosten componenten: de vaarkosten, kosten voor het voortransport, de natransportkosten, de handling kosten en de kosten voor het positioneren van de pallets aan boord van het schip. Uit de kosten voor het voor-en natransport zijn reeds in de vorige paragraaf besproken en worden berekend met behulp van dezelfde formule als het direct wegtransport (8). In paragraaf 4.3 is de formulering voor de berekening van de het tarief voor de binnenvaart reeds beschreven. De berekening van het binnenvaarttarief bestaat uit vijf afzonderlijke componenten: * * een component voor het vaarweg gedeelte ( c f en cv ), de overslagkosten die worden toegerekend aan het schip ( ch ), de kosten voor het voor-en natransport ( cik en ckj ) en de kosten voor het positioneren van de pallets aan boord ( c pos ). Voor de volledigheid wordt de formulering hier nogmaals herhaald:

(

)

ca* = ( c*f Ta + cv*ta ) µa + ch + cik + ckj + c pos *

(6)

*

De vaste en variabele kosten per tijdseenheid ( c f en cv ) worden respectievelijk met de totale transporttijd dat de pallets aan boord staan ( Ta ) en de vaartijd ( ta ) vermenigvuldigd. Vervolgens wordt met behulp van de bezettingsgraad van de totale dienstregeling ( µ a ) de niet gebruikte capaciteit verrekend. Deze bezettingsgraad wordt verkregen door de bezette palletplaatsen op de dienstregeling te delen door de capaciteit van dienstregeling (het aantal vaaruren H a vermenig* Sa ). vuldigd met de capaciteit van het totaal aantal schepen ν max I

J

(

)

* µa = ∑ ∑ dij xiaj ta / H aν max Sa i =1 J =1

(7)

De vaste kosten uit (5) worden berekend met behulp van de onderstaande formule, waarin de afschrijvingskosten ( Invs Tdp ), de rentekosten ( I * Invs ) en de arbeidskosten ( Labs ) zijn opgenomen. Deze drie componenten zijn allemaal jaarlijkse kosten. Door nu de totale jaarlijkse kosten * te delen door het totaal aantal beschikbare uren maal de capaciteit van het schip ( H a *ν max ) worden de vaste kosten voor 1 uur pallettransport verkregen. * c*f = ( ( Invs Tdp + I * Invs ) + Labs ) H a *ν max

(9)

Op eenzelfde manier kunnen de variabele kosten berekend worden. Hierin zijn de brandstofkosten per uur ( C fuel ) en de onderhoudskosten per uur ( Cmain ) opgenomen. Deze worden vervol* gens weer gedeeld door de capaciteit van het schip (ν max ), waardoor de variabele kosten voor het transport van een pallet per uur wordt verkregen (10). * cv* = ( C fuel + Cmain ) ν max

(10)

De volgende kostencomponent uit (6) betreffen de overslagkosten voor zover deze aan het schip worden toegewezen. Er wordt namelijk een onderscheid gemaakt tussen de overslagkosten die aan het schip worden toegewezen en de kosten die op jaarlijkse kosten van de terminal drukken ( cts ). De overslagkosten van terminal worden in de volgende paragraaf beschreven. De overslagkosten voor het schip bestaan simpelweg uit de investeringen die aan boord moeten worden gedaan voor het benodigde materieel. Hiervoor worden de afschrijvingen en de rentekosten in reke-


38


ning gebracht. Deze jaarlijkse kosten worden vervolgens gedeeld door het totale aantal pallets dat per jaar wordt overgeslagen ( Ps ), waarna de kosten per pallet voor een overslagbewegingen berekend zijn.

ch = ( Invh Tdp + Int * Invh ) Ps + cts

(11)

De laatste kostencomponent van het binnenvaarttarief die hier wordt toegelicht betreft de kosten voor de positionering van de pallets eenmaal aan boord van het schip ( c pos ). Deze kosten worden berekend door de afschrijvings- en rentekosten van het benodigde materieel te delen door het totale aantal benodigde positioneringsslag ( Pm ) per jaar. Naast deze vaste kosten per slag worden tevens de variabele kosten berekend door de variabele kosten per slag ( cv , pos ) te vermenigvuldigen met het gemiddelde aantal slagen per pallet ( pm ).

c pos = ( Inv pos Tdp + Int * Inv pos ) Pm + cv , pos * pm

(12)

Door nu alle vijf de componenten op te tellen uit (6), inclusief de berekende kosten voor het voor-en natransport, worden de kosten per pallet voor de binnenvaart verkregen. Deze berekening wordt voor iedere herkomst-en bestemmingsrelatie uitgevoerd, waardoor op relatiebasis de vergelijking gemaakt kan worden tussen de kosten van het wegtransport uit (8) en de kosten voor de binnenvaart (6). 4.3.3 Overslagkosten De overslagkosten vormen een belangrijk onderdeel van het totale tarief voor het binnenvaart alternatief. Deze kosten die opgebouwd zijn uit vaste en variabele kosten zijn sterk afhankelijk van de gekozen techniek. In het deelproject Distrivaart 2: Deelproject Techniek [Erasmus et al., 2003] worden de verschillende technieken en de bijbehorende prestaties uitvoerig beschreven. In deze paragraaf volstaan wij met een korte toelichting op de belangrijkste technieken die in de kostenberekening zijn meegenomen. De berekening van de overslagkosten is gezien de vele componenten de meest complexe kostencomponent.

cts = cadm φ + cth

(13)

Zo wordt er in de berekening van de overslagkosten rekening mee gehouden dat er een herkomstterminal ( ti ) en een bestemmingsterminal ( t j ) wordt aangedaan die verschillende karakteristieken kunnen hebben. De overslagkosten ( cts ) bestaan uit een component met de administratieve kosten ( cadm ) in €/order gedeeld door de gemiddelde ordergrootte in pallets/order ( φ ) en de fysieke handlingkosten ( cth ). ti j cadm = cadm + cadm t

(14)

Deze administratieve kosten bestaan uit de som van de administratieve kosten op terminal ti en op terminal t j . Door de verschillende kenmerken van de terminals kunnen deze waarden aanzienlijk verschillen.

(

)

ti ti ti cadm = ( Labati + ctfi ,adm ) * torder *(1 + ξ ) µ adm

(15)

Beschouwen we bijvoorbeeld de administratieve kosten op terminal ti dan volgt uit (14) dat de t kosten van de administratie bestaan uit de loonkosten per uur ( Labai ) plus de vaste kosten per


39


t

t

i uur ( c fi ,adm ) vermenigvuldigd met de gemiddelde orderverwerkingstijd ( torder ), deze worden vervolgens vermenigvuldigd een overheadfactor ( 1 + ξ ). Deze kosten per order worden vervolti ) van de administratie op terminal ti . gens gedeeld door de bezettingsgraad ( µadm

cth = cthti + cthj t

(16)

Naast de administratieve kosten op de terminal zijn de fysieke handlingkosten opgenomen. Ook hier wordt een onderscheid gemaakt tussen de terminal aan de herkomst-en aan de bestemmingskant. Hier wordt volstaan met het illustreren van de kosten voor de fysieke handling op de hert komstterminal ti . Deze kosten worden verkregen door de vaste kosten per jaar ( c fi ) en de jaarti ti lijkse arbeidskosten ( Labt ) te delen door het totale aantal pallets ( Pth ) dat overgeslagen wordt op terminal ( ti ). Vervolgens wordt het geheel vermenigvuldigd met de bezettingsgraad van terminal ti .

((

cthti = c tfi + Labtti

)

)

Pthti * µtsti

ti Pthti = ( Pinti + Pout )

(17) (18)

De bezettingsgraad op de terminal wordt berekend door het totaal aantal pallets dat op de termit t t nal wordt overgeslagen ( Pini + Pouti ) te delen door de overslagcapaciteit in pallets/uur (ηtsi ), waardoor het totaal aantal uren dat er overgeslagen wordt op de terminal verkregen wordt. Deze capaciteit is afhankelijk van de aanwezige techniek op de terminal. Vervolgens wordt deze factor gedeeld door het totale aantal beschikbare uren op de terminal gedeeld ( H ts ). ti µtsti = ( ( Pinti + Pout ) / ηtsti ) H ts

(19)

Hiermee zijn de overslagkosten per pallet per terminal bekend en kunnen voor iedere relatie worden opgeteld zodat de totale kosten voor overslag in het binnenvaarttarief meegenomen kunnen worden. 4.3.4 Logistieke ondersteuning Naast de bovenstaande kostenfuncties worden tevens de kosten voor de benodigde logistieke ondersteuning meegenomen. Hierin worden de volgende componenten onderscheiden: acquisitiekoten( cacq ), kosten voor het voorraadbeheer ( cInv ,m ), administratiekosten ( c pl ), planningskosten l ( cadm ). Deze kostencomponenten, allemaal per order gespecificeerd worden vervolgens gedeeld door de gemiddelde ordergrootte ( φ ), waardoor de kosten voor de ondersteuning per pallet worden verkregen. l clog = ( cacq + cInv ,m + c pl + cadm )φ

(20)

In het Transportnetwerk worden er andere eisen gesteld aan het benodigde informatiesysteem dan in het Distributienetwerk. Dit resulteert in verschillende investeringsbedragen voor het informatiesysteem en daarmee de kosten per order. Tevens treden er verschillen op in de gemiddelde ordergrootte en in het aantal sku per order waardoor de kosten voor de logistieke ondersteuning in beide scenario’s aanzienlijk kan verschillen.


40


4.3.5 Voorraadkosten Naast de kosten voor de bovenstaande activiteiten wordt er tevens een berekening gemaakt van de kosten voor het aanhouden van de voorraad en de bijbehorende magazijnkosten. Hierbij worden de voorraadkosten van alle segmenten uit de keten opgeteld. De voorraadkosten in de keten worden berekend door de totale tijd dat de pallets onderweg zijn te vermenigvuldigen met de waarde en de rente. Daarnaast worden er magazijnkosten gemaakt die terminal specifiek zijn. De totale voorraadkosten kunnen als volgt gedefinieerd worden. ti s r cinv = cinv + cinvj + cinv + cinv t

t

(21)

t

i en cinvj de kosten die op beide terminals geHierin vormen de voorraad en magazijnkosten cinv maakt worden. Daarnaast worden ook de voorraadkosten berekend voor de tijd dat de pallets aan s r boord staat ( cinv ) en onderweg zijn in het voor-en natransport ( cinv ). Als vervolgens de kosten ti voor voorraad ( cinv ) op terminal ti bekeken worden dan volgt formule (22).

ti ti ti cinv = tinv Int.Vp + cmti µmag

(22)

t

i ) vermenigvuldigd met de rente (Int) Hierin wordt de tijd dan de pallets op terminal ti staan ( tinv en de waarde van de producten op het pallet ( V p ). Naast de kosten voor de voorraad worden tevens de magazijnkosten in formule (22) meegenomen. Deze worden berekend door de totale kost ten voor het magazijn en materieel ( cmi ) in €/pallet/uur te delen door de bezettingsgraad van het ti magazijn ( µmag ).

4.4 Opmerkingen kostenfuncties In de voorgaande paragrafen is een overzicht gegeven van de kostenfuncties zoals deze in Distrivaart zijn gehanteerd. Het betreft hier echter een presentatie van de kosten op hoofdlijnen; in de werkelijke berekeningen is gebruik gemaakt van de gedetailleerde kostenfuncties zoals deze worden beschreven in Bijlage E Kostenformules. Het onderscheid dat in de functies gemaakt wordt naar de verschillende activiteiten; overslag, binnenvaart, voortransport, etc. heeft als doel het apart kunnen toewijzen van de gemaakte kosten. Daarnaast is het van belang dat de beladings- of bezettingsgraad van de middelen benodigd om deze activiteiten uit te kunnen voeren wordt meegenomen in de berekening van de totale kosten. Per activiteit wordt iedere keer deze bezettingsgraad geïntroduceerd om het werkelijke gebruik af te kunnen zetten tegen de capaciteit (zie bijvoorbeeld formule 7,15 en 19). Nu is het zo dat voornamelijk in de beginfase van Distrivaart de capaciteit van bijvoorbeeld de overslagmiddelen het gebruik veruit overstijgt. Dit zou betekenen dat de jaarlijkse kosten volledig zouden worden doorgerekend aan het (geringe) aantal pallets dat gebruik maakt van deze middelen. Dit zou betekenen dat bij implementatie van het concept de kosten dusdanig hoog zouden uitkomen dat de totale kosten voor de binnenvaart altijd hoger uit zouden komen dan het directe wegtransport. In de project is hier als volgt mee omgegaan; als het middelen betreft die redelijkerwijs ook voor andere activiteiten dan overslag van pallets in het kader van Distrivaart ingezet zouden kunnen worden wordt er vanuit gegaan dat deze voor de benodigde capaciteit ingehuurd kunnen worden. Hierbij moet gedacht worden aan arbeid benodigd voor het laden en lossen, heftrucks, administratieve capaciteit, benodigde ruimte , etc.. Aan de hand van het onderstaande voorbeeld zal de gehanteerde methodiek worden toegelicht.


41


De kosten voor de benodigde arbeid op terminal ti , opgenomen in een dienstregeling bestaat uit t kosten voor de fysieke handling van de pallets ( Labai,h ) en administratieve ondersteuning. ti ( Laba , adm ). ti Labtot = Labati + Labtti

(23)

In het voorbeeld nemen we vervolgens aan dat er 1000 pallets per week moeten worden overget slagen. Als we dit aantal pallets ( Pthi, w ) delen door de overslagcapaciteit per uur per werknemer t t ( δ thi ) volgt hieruit het aantal benodigde uren ( H ts ). Met een δ thi =100 zou dit betekenen dat er per week 9 uur inzet van arbeid nodig zou zijn.

H ts = Pthti, w δ thti

(24)

Vervolgens kan het aantal benodigde FTE berekend worden, deze wordt vervolgens vermenigvuldigd met een factor om de onzekerheid te dekken ( FTE ). Het aantal benodigde FTE wordt opgehoogd met een factor ( λr ) om het inhuren te verdisconteren. In ons voorbeeld zou dit betekenen dat er (10 / 40) *(1 + 0.25) 0.3FTE ingehuurd wordt. FTE

= ( H ts H fte ) *(1 + λr )

(25)

Dit betekent vervolgens dat er 0.3*jaarlijkse kosten voor een FTE verrekend dient te worden in plaats van de volledige jaarlijkse kosten voor een FTE. Eenzelfde methodiek wordt gehanteerd voor de benodigde administratieve ondersteuning, kantoorruimte, materieel en handlingequipment (wederom met kanttekening dat deze middelen redelijkerwijs geschikt zijn voor inzet buiten Distrivaart). Afhankelijk van de techniek op de terminal voor overslag en de reeds aanwezige voorzieningen op de terminal (denk hierbij aan het gebruik van reeds bestaande terminals) wordt per terminal die opgenomen is in de dienstregeling een inschatting gemaakt van de benodigde investeringen. Deze investeringen kunnen dus aanzienlijk verschillen in hoogte per terminal. ti ti ti ti Invtot = Invoff + Invmat + Invspti + Inveq

(26)

t

Deze terminal specifieke investeringen ( Invtoti ) bestaan uit de investering in kantoorruimte t t ti ), de benodigde ruimte ( Invspi ) en de benodigde hand( Invoffi ), het benodigde materieel ( Invmat ti lingequipment ( Inveq ). Belangrijk voordeel van deze methodiek is het feit dat indien er nog geen voorzieningen aanwezig zijn op een terminal de investeringen die hiervoor nodig zijn volledig doorgerekend kunnen worden aan de pallets die overgeslagen dienen te worden. ti ti ti Invtot = ( Invoff + Invmat + Invspti + Inveqti ) *ψ ti

(27)

Er zal in eerste instantie dus altijd gezocht worden naar locaties waar reeds de ondersteunende faciliteiten gebruikt kunnen worden. Waar vervolgens de aanwezige capaciteit ingehuurd kan t worden. De totale investeringen op een terminal ( Invtoti )op een terminal met reeds aanwezige t middelen worden dus gedeeltelijk doorberekend aan Distrivaart middels de gebruiksfactor (ψ i ). ti Indien er nog geen faciliteiten aanwezig zijn geldt ψ =1. De gebruiksfactor ψ i wordt wederom bepaald op basis van benodigde capaciteit. Waarin het t totale aantal inkomende orders ( O i ) op de terminal vermenigvuldigd wordt met de gemiddelde t


42


i verwerkingstijd per order ( torder ) en de factor (1+ δ ) om het inhuren te verdisconteren en verti ). volgens wordt het geheel gedeeld door de totale beschikbare tijd voor orderverwerking ( H adm

t

ti ti ψ ti = ( O ti * torder *(1 + λr ) ) H adm

(28)

Deze berekening wordt zoals gezegd alleen gevolgd in het geval dat de benodigde faciliteiten ook door overige activiteiten op terminal gebruikt worden. Een laatste opmerking wat betreft het gebruik van de overslagmiddelen betreft het gebruik van deze middelen door meer dan 1 dienstregeling. In de ontwerpfase wordt voortdurend gezocht naar schaalvoordelen zodat er ook gekeken wordt naar de mogelijkheden van het gebruiken van de overslagmiddelen door meer dan 1 dienstregeling. Uit de resultaten die in het volgende hoofdstuk gepresenteerd zullen worden blijkt dat de meeste terminals gebruikt worden door meer dan een dienstregeling. In het geval dat er nieuwe investeringen op de wal nodig zijn dan worden de totale investeringen gedragen door alle dienstregelingen die gebruik maken van de terminal.


43


5 NETWERK UITBOUW RESULTATEN In dit hoofdstuk worden de resultaten gepresenteerd van de methodiek die in de vorige hoofdstukken is beschreven. Per type binnenvaartnetwerk zullen achtereenvolgens de kostenbesparingen, de ruimtelijke ontwikkeling en de bijbehorende investeringen gepresenteerd worden. Per type netwerk zullen allereerst de kenmerken (de invoer) beschreven worden waarna ingegaan zal worden op de prestaties per netwerk. Voor het Transportnetwerk en het Distributienetwerk zullen de verschillende dienstregelingen gepresenteerd worden waarbij de specifieke terminallocaties, producenten, afnemers en routes aangegeven zullen worden. 5.1 De prestaties van Distrivaart als Transportnetwerk Het Transportnetwerk wordt beschouwd als de eerste fase van Distrivaart en richt zich zoals gezegd voornamelijk op de grote stromen zoals frisdrank, bier en andere volumineuze goederen. In de onderstaande figuur wordt een overzicht gegeven van de producenten en de afnemers die in het ontwerp van het Transportnetwerk zijn meegenomen. Afname in pallets per jaar # S

0 - 50000

# S 50000 - 200000

S 200001 - 350000 #

S #

350001 - 800000

S #

800001 - 2000000


S #

0 - 50000 50000 - 200000 200001 - 350000 350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

# S

# S

S #

TNO Inro 2003

Figuur 21 : Overzicht Producent en Distributiecentra opgenomen in Transportnetwerk. Met in totaal 14.6 miljoen ton pallets per jaar op de bovenstaande herkomst en bestemmingsrelaties.


44


In totaal betreft het 16.6 miljoen pallets die tussen de producenten en afnemers uit figuur 21 worden getransporteerd onderverdeeld in verschillende productcategorieën (figuur 22). Zoals uit deze figuur blijkt betreft het vooral Alcoholvrije dranken, bieren en wasmiddelen. Pallets/jaar Transportnetwerk (Totaal=14.3 miljoen pallets per jaar) 6000000


5000000

4000000

3000000

2000000

Poetsmiddelen

Bakproducten

Overige producten

Wijnen en aperatieven

Baby- en kindervoeding

Hondevoer

Rookwaren

Rijs en deegwaren

Soepen en bouillons

Alcoholische Dranken

Lichaamsverzorging

Zakdoekjes en tissues

Sanitaire papierwaren

Periodeverzorging en luiers

Suiker

Koffie, cacao en thee

Bieren

Wasmiddelen

Dranken Alcoholvrij

0

Smaakmakers

1000000

Figuur 22 : Overzicht productsegment opgenomen in Transportnetwerk (pallets/jaar).

De logistieke kenmerken van deze goederen zijn zoals gezegd van groot belang. Hierbij moet gedacht worden aan het de waarde per pallet, de ordergrootte, het aantal sku’s per order en het aantal pallets per zending. In de volgende paragraaf zal de invulling van het scenario behorende bij het Transportnetwerk besproken worden. Hierbij zullen zowel de aannames op het gebied van de producten als de invulling van de variabelen op het gebied van de schepen, overslag en wegtransport besproken worden. 5.1.1 Het Transportnetwerk: beschrijving van de variabelen In het Transportnetwerk hebben een aantal producenten zich verenigd in een consortium en kopen op jaarbasis de transportcapaciteit in bij binnenvaartschippers en wegtransporteurs voor het natransport. Producenten kopen elk afzonderlijk transportcapaciteit (FTL’s) in bij wegtransporteurs voor de aanvoer naar de terminal en voor het resterend rechtstreeks wegtransport; betaald wordt per vrachtauto een tarief per rit. Het resterende wegtransport zal duurder zijn als gevolg van het wegvallen van het volume en het ontstaan van LTL zendingen. Wegtransporteurs slaan de pallets rechtstreeks over op het schip zonder tussenopslag op de kade. De belangrijkste prestatie indicator is de bezettingsgraad van het wagenpark en de schepen. In tabel 1 wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste scenario aannames op het gebied van de producten die getransporteerd moeten worden. In het Transportnetwerk wordt uitgegaan van 3 sku/order en een gemiddelde ordergrootte van 100 pallets. Deze orders worden vervolgens in zendingen van 28


45


pallets getransporteerd (FTL). Daarnaast is nog een gemiddelde tijd in voorraad van 3 uur opgenomen, deze betreft de tijd die een pallet gemiddeld na het lossen op de kade nog in voorraad staat. In principe worden de pallets direct vanaf het schip op de vrachtwagen geladen zonder tussenopslag op de terminal. Er worden dus geen kosten geïntroduceerd voor de mogelijk benodigde afstemming. Scenario gerelateerde variabelen Stock Keeping Units (SKU) Gemiddelde Ordergrootte Gemiddelde Zendingsgrootte Gemiddelde tijd in voorraad Waarde per pallet

eenheid sku/order pallets/order pallets/zending uur/pallet €/pallet

waarde 3 100 28 3 1200

Tabel 1 : Scenario gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk

In tabel 2 staan de variabelen die betrekking hebben op de investering van het schip en de exploitatie hiervan. Het vaarregime bepaalt de beschikbare vaaruren per jaar en uiteraard de bijbehorende loonkosten. In het voorbeeld uit onderstaande tabel wordt een vaarregime van semi-continu gehanteerd. Echter in de berekening wordt na iedere aanpassing in de cyclustijd bekeken wat het meest voordelige vaarregime is. Schip gerelateerde variabelen Vaarregime Vaaruur per dag Dagen per week Rentepercentage Capaciteit schip Loonkosten Afschrijvingstermijn schip Afschrijvingstermijn Interface Afschrijvingstermijn Positionering Afschrijvingstermijn Overkapping Investering schip Ontwerpkosten Sleepkosten Registratie Overkapping Interface Positionering Overheadkosten Havengelden Brandstofkosten Onderhoudskosten

eenheid uur/dag dagen/week % pallets €/jaar/man jaar jaar jaar jaar € € € € € € € € €/jaar €/uur €/uur

waarde semi-continu 16,00 6,00 6,50 560,00 45.000,00 20,00 10,00 5,00 10,00 1.275.000,00 35.000,00 35.000,00 20.000,00 100.000,00 200.000,00 150.000,00 10.000,00 15.000,00 15,00 3,00

Tabel 2 : Scheepvaart gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk Wegtransport gerelateerde variabelen Loonkosten expeditie Loonkosten medewerker overslag Loonkosten chauffeur Investering vrachtwagen Overheadpercentage Afschrijvingstermijn vrachtwagen Afstemmingspercentage

eenheid €/jaar €/jaar €/jaar € % jaar %

waarde 35.000,00 30.000,00 40.000,00 165.000,00 5,00 5,00 3,00

Tabel 3 : Wegtransport gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk

In tabel 4 worden de variabelen afgebeeld die betrekking hebben op de overslag. Hierin zijn investeringen opgenomen die per terminal worden ingevuld. Dit komt doordat per overslagpunt geanalyseerd wordt wat gezien de hoeveelheid pallets de meest geschikte overslagtechniek is en zoals in §4.3.3 en §4.4 naar voren kwam kennen de verschillende technieken verschillende inves-


46


teringen en overslagsnelheden. De afweging tussen de overslagtechniek en de bijbehorende overslagtechniek wordt dus voor iedere terminal apart gemaakt. Deze afweging wordt uitvoerig besproken in §5.4.1 waarin de gevoeligheid voor de verschillende technieken toegelicht wordt. Daarnaast is van belang om hier te vermelden dat er tevens per terminal ingevuld wordt of er gebruik gemaakt wordt van bestaande middelen (kantoor, materieel, etc.) of dat deze apart aangeschaft wordt voor Distrivaart (zie §4.4). Indien er sprake is van extern inhuren dan wordt op basis van het aantal pallets dat op de betreffende terminal wordt overgeslagen een inschatting gemaakt van de in te huren capaciteit. Overslag gerelateerde variabelen Loonkosten administratie Loonkosten medewerker overslag Investering kantoor Investering materieel Investering handling equipment Investering ruimte Afschrijvingstermijn kantoor Afschrijvingstermijn materieel Afschrijvingstermijn handling equipment Afschrijvingstermijn ruimte Verzekeringspremie Onderhoudskosten Orderverwerkingstijd

eenheid €/jaar €/jaar € € € € jaar jaar jaar jaar % % uur/order

waarde 20.000,00 25.000,00 per terminal per terminal per terminal per terminal 20,00 15,00 10,00 20,00 2,00 1,00 0,04

Tabel 4 : Overslag gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk Logistieke ondersteuning gerelateerde variabelen Investering kantoor Investering materieel Investering informatiesysteem Afschrijvingstermijn kantoor Afschrijvingstermijn materieel Afschrijvingstermijn informatiesysteem Loonkosten planning Loonkosten administratie overhead percentage

eenheid € € € jaar jaar jaar €/jaar €/jaar %

waarde 20.000,00 10.000,00 150.000,00 20,00 5,00 5,00 25.000,00 25.000,00 5,00

Tabel 5 : Logistieke ondersteuning gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk Producent gerelateerde variabelen Investering laad-en losruimte Investering handlingequipment Afschrijvingstermijn laad-en losruimte Afschrijvingstermijn handlingequipment

eenheid € € jaar jaar

waarde per producent per producent 10,0 10,0

Tabel 6 : Producent gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk Afnemer gerelateerde variabelen Loonkosten distributiemedewerker Investering laad-en losruimte Investering handlingequipment Afschrijvingstermijn laad-en losruimte Afschrijvingstermijn handlingequipment

eenheid €/jaar € € jaar jaar

waarde 25.000,0 per afnemer per afnemer 10,0 10,0

Tabel 7: Afnemer gerelateerde invoervariabelen in het Transportnetwerk

In het Transportnetwerk wordt uitgegaan van vrij eenvoudige logistieke ondersteuning. In tabel 5 wordt de invulling van de variabelen gerelateerd aan de logistieke ondersteuning gepresenteerd. Tenslotte worden in de kostenberekening posten opgenomen bij de producent (tabel 6) en bij de afnemer (tabel 7). Bij de producent kan het noodzakelijk zijn om aanvullende investeringen te


47


doen in laad-en los equipement. Mocht dit het geval zijn dan worden hier investeringen opgenomen. In het Transportnetwerk wordt er vanuit gegaan dat dit niet nodig is. Hetzelfde geldt voor de afnemer. 5.1.2 Het netwerk ontwerp: de dienstregelingen Voor de bepaling van de dienstregelingen voor het Transportnetwerk zijn in totaal 344391 netwerken geëvalueerd die uiteindelijk hebben geresulteerd in 5 binnenlandse dienstregelingen die in totaal 8 terminals bedienen en waarop in de eindfase 36 schepen actief zijn. Als we vervolgens bekijken hoeveel pallets er per dienstregeling vervoerd worden dan komt het beeld uit figuur 23 naar voren. Hieruit komt naar voren dat er per dienstregeling tussen de 250000 en 460000 pallets per jaar getransporteerd worden. Dit komt neer op het aantal pallets per van 37000 pallets per schip in dienst 1 en 58000 per schip in dienst 5. 500000 450000


400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Figuur 23 : Vervoerde pallets per dienstregeling Transportnetwerk (pallets/jaar).

Gemiddelde besparing per pallet (euro/pallet)

4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Inclusief kosten voor af stemming

Figuur 24 : Gemiddelde besparing per pallet Transportnetwerk (euro/pallet)

De totaal gerealiseerde besparing door alle nationale dienstregelingen komt neer op 6.0 miljoen euro per jaar, waarbij de gemiddelde besparingen per pallet voor de verschillende dienstregelingen allen uitkomen tussen de €3.11 en €3.43. Hierbij wordt aangenomen dat er geen kosten gemaakt worden voor het afstemmen van de dienstregelingen op de aflevertijdstippen en venstertijden bij de afnemers. Als we hier een schatting maken van deze kosten voor afstemming op de


48


eisen van de klant dan daalt de gemiddelde besparing per pallet aanzienlijk (figuur 24). De verwachting is dat er gemiddeld tussen de €0.70 en €1.10 per pallet overblijft aan besparing. De vraag is of de afnemer bereid is om enige mate flexibiliteit aan de dag te leggen. Gezien de gerealiseerde cyclustijden van de dienstregelingen (de volgtijd tussen twee schepen) die variëren tussen de 6 en de 12 uur wordt er minimaal 1 keer per 12 uur afgeleverd (figuur 25) en zouden er wellicht mogelijkheden zijn voor aanpassing in de aflevertijden bij de afnemer waardoor de kosten voor afstemmen gereduceerd zouden kunnen worden. 14

12

Cyclustijd (uur)

10

8

6

4

2

0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Figuur 25 : Gerealiseerde cyclustijden van de dienstregelingen.

De 5 nationale dienstregelingen transporteren uiteindelijk in totaal rond de 1.85 miljoen pallets per jaar wat neerkomt op ongeveer 11% van het totaal van 16.3 miljoen pallets dat is opgenomen in de berekening. In figuur 26 worden de dienstregelingen geïllustreerd, waarbij iedere dienst met een aparte kleur wordt weergegeven en de terminals die worden aangedaan door de diensten (gekleurde cirkels) corresponderen met deze diensten. Indien een terminal gebruikt wordt door meerdere dienstregelingen bevat de cirkel de kleuren van de betreffende dienstregelingen. Zo wordt de terminal in Alphen a/d Rijn door twee diensten gebruikt (geel en rood), de terminal in Schiedam door vijf (dus door alle diensten) en de terminal in Meppel slechts door een dienst (roze). Per terminal zijn tevens de producenten en afnemers aangegeven die gebruik maken van de betreffende terminal. Dit wordt aangegeven door de verbindingslijnen tussen de grijze cirkels en de terminals (zie ook de legenda van de figuur). De eerste dienstregeling bestaat uit een service met 4 terminals. De dienst start bij een terminal in Oosterhout vervolgens voert de route langs Schiedam, Utrecht en tenslotte Drachten. Op deze dienst zijn in de eindsituatie 7 schepen actief die met een interval van 8 uur pallets afleveren op de terminal. De tweede dienst bestaat uit 5 terminals; Lieshout, Alphen a/d Rijn, Drachten en Enschede waarop 7 schepen actief zijn. De derde dienstregeling bestaat uit 5 terminals; Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten en Enschede met 7 schepen die een interval van 10 uur. dienstregeling 4 bestaat uit 5 terminals die langs de terminals in Alphen a/d Rijn, Schiedam, Oosterhout, Enschede en Drachten een service verzorgd met 7 schepen. De laatste dienst bestaat uit 4 terminals; Schiedam, Meppel, Lemmer en Drachten die met 8 schepen iedere 6 uur een terminal aandoet. Opvallend in de ruimtelijke structuur is dat deze diensten zich voornamelijk richten op de lange assen in Nederland; van het noorden naar het zuiden en van het oosten naar het westen. Daarnaast is het opmerkelijk dat er geen terminal in de regio Amsterdam gesitueerd is. Het blijkt


49


dat de transportafstanden van en naar de regio Amsterdam niet groot genoeg zijn om schaalvoordelen te halen in het transport van FTL-zendingen (waar de marges ten opzichte van het wegtransport gering zijn).

Transportnetwerk Nationaal 72



72

Drachten


72

85 Lemmer

Meppel


85

Alphen a/d Rijn

120 85

Enschede

85 78

Utrecht

Schiedam 72

Oosterhout

120

Lieshout 85

TNO Inro 2003

Dienstregeling 1 : 7 schepen , 4 terminals Cyclustijd 8 uur Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten Dienstregeling 4 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Alphen a/d Rijn, Schiedam, Oosterhout, Enschede, Drachten.




Figuur 26 : Ontwerp Transportnetwerk bestaande uit 5 nationale dienstregelingen.

Uit de resultaten komt naar voren dat per dienstregeling er een groot aantal herkomst en bestemmingsrelaties gebruik maken van het binnenvaarttransport netwerk. Zo maken er in eerste dienstregeling 66 producenten en 29 afnemers gebruik van het netwerk.


50


Als we dit voor alle diensten bekijken volgt dat er in totaal 123 producenten en 59 afnemers een gedeelte van hun pallets via het netwerk transporteren. Naast een nationaal netwerk is tevens een ontwerp gemaakt van een internationaal opererend netwerk.

Transportnetwerk Internationaal Terminal aangedaan door 2 dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)


72


Zaandam 95

Utrecht 85 Schiedam

85

95

Emmerich

95

Duisburg

Antwerpen

95

95

95

Brussel

Dienstregeling 1 : 5 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Brussel, Antwerpen, Schiedam, Zaandam Capaciteit van de schepen 1100 pallets

Dusseldorf

TNO Inro 2003

Dienstregeling 2 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 10 uur Dusseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht, Schiedam Capaciteit van de schepen 1100 pallets

Figuur 27 : Overzicht Internationale dienstregelingen in het Transportnetwerk

In figuur 27 wordt dit netwerk afgebeeld. Het blijkt dat er in het Transportnetwerk ruimte is voor 2 internationale dienstregelingen die actief zijn op de as Amsterdam, Rotterdam, Antwerpen en Brussel en de as Rotterdam, Utrecht, Emmerich, Duisburg en Düsseldorf. Deze twee diensten bedienen beide 5 terminals en worden met elkaar verbonden met behulp van schepen met een


51


capaciteit van 1100 pallets. Het feit dat op deze routes de inzet van een groter scheepstype tot de mogelijkheden behoort, resulteert in hogere besparingen per pallet. In totaal worden op beide diensten 624000 pallets per jaar vervoerd met een gemiddelde besparing van €4.89 per pallet. Naast de inzet van schepen met een grotere capaciteit speelt de kwaliteit van de vaarwegen, waar zich relatief weinig vertragingen voordoen, een grote rol. Doordat er per jaar een aanzienlijk aantal reizen gemaakt kan worden kan de inzet van schepen optimaal verlopen. Uit de resultaten kan geconcludeerd worden dat er aanzienlijke kansen aanwezig zijn voor international georiënteerd pallettransport via de binnenvaart op de middellange afstand. 5.1.3 Het ontwikkelingspad van het Transportnetwerk In de voorgaande paragraaf zijn de resultaten gepresenteerd van de optimalisatie procedure die uiteindelijk geresulteerd heeft in het ontwerp van 7 diensten. In deze paragraaf zullen we nader ingaan op het ontwikkelingspad van de dienstregelingen. Met andere woorden; hoe ontwikkelt een dienstregeling zich van de start met bijvoorbeeld 2 schepen en 2 terminals naar de eindfase waarin 7 schepen actief zijn tussen 4 terminals? Transportnetwerk Nationaal 72

Terminal aangedaan door meerder dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)

Producent die gebruik maakt van netwerk

72

Afnemer die gebruik maakt van netwerk (grootte geeft aantal pallets aan)

Drachten


72


78 Utrecht Schiedam

72

90

Oosterhout

Dienstregeling 1 : 7 schepen , 4 terminals Cyclustijd 8 uur Oosterhout, Schiedam, Utrecht, Drachten TNO Inro 2003

Figuur 28 : Schematische weergave van binnenlandse dienstregeling 1.

Aan de hand van dienstregeling 1 zal hier een toelichting gegeven worden op de wijze waarop de netwerken zich ontwikkelen. De ontwikkeling van dienstregeling 1 start met een punt-punt verbinding tussen de terminals in Schiedam en Drachten waarop 1 schip actief is. Nadat ook een


52


tweede schip op deze verbinding wordt ingezet wordt vervolgens een derde en vierde terminal in het netwerk opgenomen; Utrecht en Oosterhout. Nadat de uiteindelijke structuur is vast komen te staan worden er alleen nog schepen toegevoegd om de capaciteit van dienst te vergroten. In de onderstaande figuur 29 wordt deze ontwikkeling van het aantal schepen en terminals afgebeeld. Daarnaast wordt de beladingsgraad van de bijbehorende schepen geïllustreerd. Bezettingsgraad van de schepen Dienstregeling 1

Ontw ikkeling van Dienstre geling 1 8

1.2

1

6

Bezettingsgraad schepen

Aantal (schepen of terminals)

7

5 4 3

0.8

0.6

0.4

2

0.2

1

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

1

9

2

Terminals

3

4

5

6

7

8

9

Ontw ikkelingsstap (extra teminal of schip)

Ontw ikkelingsstap (extra teminal of schip) Schepen

Figuur 29: Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Aantal terminals schepen (linker figuur) en de bezettingsgraad van de schepen (rechter figuur).

De beladingsgraad van de schepen op de dienst start met een waarde van 0.94, waarna deze terugvalt naar een belading van 0.57 wat voor een netwerk erg laag is, vervolgens loopt de beladingsgraad weer langzaam op naar een waarde van 0.98. In figuur 30 wordt de ontwikkeling van de cyclustijd afgebeeld met daarnaast het aantal reizen dat per jaar door de dienstregeling wordt gerealiseerd. Wat opvalt, is dat er bij stap 3 en 4 de cyclustijd omhoog gaat. Aa nta l reize n per jaar Dienstregeling 1

Ontw ikkeling va n de cyclustijd Die nstregeling 1 400

35

350 300

25

complete cycli/jaar

Cyclustijd van de dienstregeling

30

20 15 10

250 200 150 100

5

50

0

0

1

2

3

4

5

6

7


8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9


Figuur 30 : Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Gerealiseerde cyclustijd (linker figuur) en het aantal reizen per jaar (rechter figuur).

Deze verhoging in cyclustijd correspondeert met de toename van het aantal terminals in het netwerk. Doordat de cyclustijd omhoog gaat daalt het aantal reizen dat er jaar gerealiseerd wordt (rechterfiguur). Als we vervolgens de ontwikkeling bekijken van de behaalde besparingen en het


53


totale aantal pallets dat vervoerd wordt blijkt dat vooral in de beginfase er geen grote besparingen behaald wordt. Echter, naarmate het netwerk groeit van 2 terminals naar 4 terminals blijkt dat doordat er meer producenten en afnemers gebruik maken van het netwerk de behaalde besparingen aanzienlijk toenemen. De curve van de behaalde besparingen lijkt nog door te kunnen groeien echter er wordt in de optimalisatieprocedure geen volgende uitbreiding van het netwerk gevonden die aanvullende besparingen realiseert. Bespa ringe n cum ulatie f Die nstregeling 1 4.00E+05

1.00E+06

3.50E+05 Aantal pallets per jaar via de binnenvaart

Besparingen in euro per jaar

Palle ts per jaa r via Die nstre geling 1 1.20E+06

8.00E+05

6.00E+05

4.00E+05

2.00E+05

0.00E+00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

3.00E+05 2.50E+05 2.00E+05 1.50E+05 1.00E+05 5.00E+04 0.00E+00 1

2


3

4

5

6

7

8

9


Figuur 31: Overzicht ontwikkeling van dienstregeling 1: Gerealiseerde besparingen (linker figuur) en het totale aantal pallets (rechter figuur).

Voor de ontwikkeling van de overige 4 dienstregelingen uit het Transportnetwerk wordt hier verwezen naar Bijlage H: Dienstregelingen Transportnetwerk waarin voor alle diensten bovenstaande overzichten gegeven worden.


54


5.2 De prestaties van Distrivaart als Distributienetwerk Het tweede scenario waarvoor hier de resultaten worden gepresenteerd betreft het Distributienetwerk scenario. Hierin speelt het binnenvaartnetwerk niet louter een rol in het transport maar worden ook de voorraden en consolidatie mogelijkheden in de analyse meegenomen. De gemiddelde ordergrootte neemt af omdat er in dit netwerk ook gemikt wordt op LTL-zendingen en het aantal SKU per zending stijgt. Aangenomen wordt dat de verbeterde informatie systemen de toename in aantal zendingen en SKU per order mogelijk maakt. In de onderstaande figuur worden de producenten en afnemers afgebeeld die in de ontwerp procedure zijn meegenomen. Afname in pallets per jaar

0 - 50000 # S 50000 - 200000 S 200001 - 350000 # S 350001 - 800000 # # S

S #

800001 - 2000000


S #

0 - 50000 50000 - 200000 200001 - 350000 350001 - 800000

S #

800001 - 2000000

# S

# S

S #

TNO Inro 2003

Figuur 32 : Overzicht Producent en Distributiecentra opgenomen in Distributienetwerk. In totaal 26.6 miljoen ton pallets per jaar op de bovenstaande herkomst en bestemmingsrelaties.

In het Distributienetwerk betreft het ongeveer 26.6 miljoen pallets die op jaarbasis tussen de producenten en de afnemers uit figuur 32 getransporteerd worden. Naast het transport van in omvang grote zendingen richt het Distributienetwerk zich ook op het transport van kleinere zendingen. In figuur 33 wordt een overzicht gegeven van het aantal pallets per productcategorie dat per jaar tussen de producenten en afnemers getransporteerd wordt. Naast de productcategorieën waarin


55


zeer grote volumes worden getransporteerd worden (Dranken, Bieren en Zuivel houdbaar) wordt hier ook gemikt op de kleinere marktsegmenten die in kleinere zendingen vervoerd worden (Koekjes, Smaakmakers, Baby voeding, etc.). Werden in het Transportnetwerk ongeveer 16.6 miljoen pallets in de analyse meegenomen, in het Distributienetwerk wordt deze 16.6 miljoen aangevuld met kleinere productcategorieën tot een totaal van 26.6 miljoen per jaar. Pallets/jaar Distributienetwerk (Totaal=26.6 miljoen pallets per jaar) 6000000


5000000

4000000

3000000

2000000

Bakproducten

Kantoorbenodigdheden

Wijnen en aperatieven

Hondevoer

Rookwaren

Poetsmiddelen

Overige producten

Ontbijtproducten

Boterhambeleg

Alcoholische Dranken

Zakdoekjes en tissues

Reform en dieetproducten

Rijs en deegwaren

Baby- en kindervoeding

Sanitaire papierwaren

Zoutjes

Periodeverzorging en luiers

Lichaamsverzorging

Koffie, cacao en thee

Koekjes

Suiker

Soepen en bouillons

Wasmiddelen

Snoep en zoetwaren

Bieren

Zuivel houdbaar

Dranken Alcoholvrij

0

Smaakmakers

1000000

Figuur 33 : Overzicht productcategorieën opgenomen in Distributienetwerk (pallets/jaar).

Het gevolg hiervan is dat de gemiddelde ordergrootte en de zendingsgrootte afneemt en dat het gemiddelde aantal SKU per order toeneemt. In de volgende paragraaf zullen de belangrijkste scenariovariabelen nader toegelicht worden. 5.2.1 Het Distributienetwerk: beschrijving van de variabelen In een Distributienetwerk ligt een grotere nadruk op afstemming tussen verschillende ketenparticipanten en is een vorm van ketenregie gewenst. Voor de ingezette binnenvaartschepen is een belangrijk verschil dat het schip nu wordt gebruikt als crossdocking platform om de herschikking van de aangeleverde partijen door de verschillende leveranciers aan boord te laten plaatsvinden zodat de uitlevering van de partijen voor de onderscheiden afnemers op de terminals vloeiend en efficiënt kan plaatsvinden. De aansturing zal voor een groot gedeelte in handen zijn van verschillende logistieke dienstverleners. De gemiddelde ordergrootte neemt af omdat er in dit netwerk ook gemikt wordt op LTL-zendingen en het aantal SKU per zending stijgt. Er zijn verschillende logistiek dienstverleners actief die ieder onafhankelijk netwerken exploiteren. De verbeterde informatie systemen maken de toename in aantal zendingen en SKU per order mogelijk. In tabel 8 wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste variabelen. Uit de opgenomen producentafnemer relaties volgt dat het aantal SKU per order op 5 komt en dat de gemiddelde ordergrootte


56


46 pallets betreft. De gemiddelde zendingsgrootte van het directe wegtransport komt in het Distributienetwerk op 22 pallets per zending in tegenstelling tot de 28 pallets per zending uit het Transportnetwerk (zie voor de invloed van deze aanname §5.4.1). Voor de gemiddelde tijd dat de pallets in voorraad staan (naast de toegenomen transporttijd van de binnenvaart) wordt hier 5 uur aangenomen. Voor de gemiddelde waarde per pallet in dit scenario wordt €1600 aangehouden. Scenario gerelateerde variabelen Stock Keeping Units (SKU) Gemiddelde Ordergrootte Gemiddelde Zendingsgrootte Gemiddelde tijd in voorraad Waarde per pallet

eenheid sku/order pallets/order pallets/zending uur/pallet €/pallet

waarde 5 46 22 5 1600

Tabel 8 : Scenario gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk.

In tabel 9 staan de variabelen die betrekking hebben op de investering van het schip en de exploitatie hiervan. Het vaarregime bepaalt de beschikbare vaaruren per jaar en uiteraard de bijbehorende loonkosten. In het voorbeeld uit onderstaande tabel wordt een vaarregime van semi-continu gehanteerd. Echter in de berekening wordt na iedere aanpassing in de cyclustijd bekeken wat het meest voordelige vaarregime is. De loonkosten die hier worden vermeld betreffen de loonkosten per benodigde medewerker aan boord afhankelijk van het vaarregime. Schip gerelateerde variabelen Vaarregime Vaaruur per dag Dagen per week Rentepercentage Capaciteit schip Loonkosten Afschrijvingstermijn schip Afschrijvingstermijn Interface Afschrijvingstermijn Positionering Afschrijvingstermijn Overkapping Investering schip Ontwerpkosten Sleepkosten Registratie Overkapping Interface Positionering Overheadkosten Havengelden Brandstofkosten Onderhoudskosten

eenheid uur/dag dagen/week % pallets €/jaar/man jaar jaar jaar jaar € € € € € € € € €/jaar €/uur €/uur

waarde semi-continu 16,00 6,00 6,50 560,00 45.000,00 20,00 10,00 5,00 10,00 1.275.000,00 35.000,00 35.000,00 20.000,00 100.000,00 200.000,00 250.000,00 10.000,00 15.000,00 15,00 3,00

Tabel 9 : Schip gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk. Wegtransport gerelateerde variabelen Loonkosten expeditie Loonkosten medewerker overslag Loonkosten chauffeur Investering vrachtwagen Overheadpercentage Afschrijvingstermijn vrachtwagen Afstemmingspercentage

eenheid €/jaar €/jaar €/jaar € % jaar %

waarde 35.000,00 30.000,00 40.000,00 165.000,00 5,00 5,00 3,00

Tabel 10 : Wegtransport gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk.

In tabel 10 wordt een overzicht gegeven van de variabelen gerelateerd aan het wegtransport gepresenteerd. Hierin zijn de loonkosten voor het fysieke wegtransport opgenomen maar daarnaast ook kosten voor de ondersteuning (expeditie en overslag). In tabel 11 worden de variabelen afge-


57


beeld die betrekking hebben op de overslag. Hierin zijn investeringen opgenomen die nog niet ingevuld zijn. Dit komt doordat per overslagpunt geanalyseerd wordt wat gezien de hoeveelheid pallets de meest geschikte overslagtechniek is en zoals in §4.3.3 en §4.4 naar voren kwam kennen de verschillende technieken verschillende investeringen en overslagsnelheden. De afweging tussen de overslagtechniek en de bijbehorende overslagtechniek wordt dus voor iedere terminal apart gemaakt. Deze afweging wordt uitvoerig besproken in §5.4.1 waarin de gevoeligheid voor de verschillende technieken toegelicht wordt. Daarnaast is van belang om hier te vermelden dat er tevens per terminal ingevuld wordt of er gebruik gemaakt wordt van bestaande middelen (kantoor, materieel, etc.) of dat deze apart aangeschaft wordt voor Distrivaart (zie §4.4). Indien er sprake is van extern inhuren dan wordt op basis van het aantal pallets dat op de betreffende terminal wordt overgeslagen een inschatting gemaakt van de in te huren capaciteit. Overslag gerelateerde variabelen Loonkosten administratie Loonkosten medewerker overslag Investering kantoor Investering materieel Investering handling equipment Investering ruimte Afschrijvingstermijn kantoor Afschrijvingstermijn materieel Afschrijvingstermijn handling equipment Afschrijvingstermijn ruimte Verzekeringspremie Onderhoudskosten Orderverwerkingstijd

eenheid €/jaar €/jaar € € € € jaar jaar jaar jaar % % uur/order

waarde 20.000,00 25.000,00 zie zie zie zie 20,00 15,00 10,00 20,00 2,00 1,00 0,04

Tabel 11 : Overslag gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk. Logistieke ondersteuning gerelateerde variabelen Investering kantoor Investering materieel Investering informatiesysteem Afschrijvingstermijn kantoor Afschrijvingstermijn materieel Afschrijvingstermijn informatiesysteem Loonkosten planning Loonkosten administratie overhead percentage

eenheid € € € jaar jaar jaar €/jaar €/jaar %

waarde 20.000,00 10.000,00 260.000,00 20,00 5,00 35,00 25.000,00 25.000,00 5,00

Tabel 12 : Logistieke ondersteuning in het Distributienetwerk. Producent gerelateerde variabelen Investering laad-en losruimte Investering handlingequipment Afschrijvingstermijn laad-en losruimte Afschrijvingstermijn handlingequipment

eenheid € € jaar jaar

waarde zie zie 10,0 10,0

Tabel 13 : Producent gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk. Afnemer gerelateerde variabelen Loonkosten distributiemedewerker Investering laad-en losruimte Investering handlingequipment Afschrijvingstermijn laad-en losruimte Afschrijvingstermijn handlingequipment

eenheid €/jaar € € jaar jaar

waarde 25.000,0 zie zie 10,0 10,0

Tabel 14 : Afnemer gerelateerde invoervariabelen in het Distributienetwerk.


58


5.2.2 Het netwerk ontwerp: de dienstregelingen Voor de bepaling van de dienstregelingen voor het Distributienetwerk zijn in totaal 412323 netwerken geëvalueerd die uiteindelijk hebben geresulteerd in 7 binnenlandse dienstregelingen die in totaal 12 terminals bedienen. Ten opzichte van het Transportnetwerk betekent dit een uitbreiding met 4 terminals (Den Bosch, Maastricht, Venlo en Zaandam). Als we vervolgens bekijken hoeveel pallets er per dienstregeling vervoerd worden dan komt het beeld uit figuur 34 naar voren. Hieruit komt naar voren dat er per dienstregeling tussen de 450000 en 580000 pallets per jaar getransporteerd worden. In totaal worden er op de binnenlandse dienstregelingen 3.14 miljoen pallets per jaar vervoerd door de genoemde 7 diensten. 700000


600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Dienst 6

Dienst 7

Figuur 34 : Vervoerde pallets per dienstregeling Distributienetwerk (pallets/jaar).

De totaal gerealiseerde besparing door alle nationale dienstregelingen komt neer op 13.1 miljoen euro per jaar, waarbij de gemiddelde besparingen per pallet voor de verschillende dienstregelingen allen uitkomen tussen de €2.89 en €4.68 (zie figuur 35). Hierbij wordt wederom aangenomen dat er geen kosten gemaakt worden voor het afstemmen van de dienstregelingen op de aflevertijdstippen en venstertijden bij de afnemers.

Gemiddelde besparing per pallet (euro/pallet)

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Dienst 6

Dienst 7

Inclusief kosten voor afstemming

Figuur 35 : Gemiddelde besparing per pallet Distributienetwerk (euro/pallet)

Worden deze kosten echter wel meegenomen dan volgen de gemiddelde besparingen per pallet van tussen de €0.48 en €2.27 per pallet. Aangezien de gerealiseerde cyclustijden van de dienstre-


59


gelingen in het Distributienetwerk lager uitkomen dan in het Transportnetwerk lijken de mogelijkheden om te komen tot een goede afstemming tussen de dienstregelingen en de venstertijden bij de afnemer. De cyclustijden die door de diensten worden gerealiseerd staan in de onderstaande figuur geïllustreerd. Deze variëren tussen de 6 uur en de 10 uur. 12

10

Cyclustijd (uur)

8

6

4

2

0 Dienst 1

Dienst 2

Dienst 3

Dienst 4

Dienst 5

Dienst 6

Dienst 7

Figuur 36 : Gerealiseerde cyclustijden van de dienstregelingen

De 7 nationale dienstregelingen transporteren uiteindelijk in totaal rond de 3.14 miljoen pallets per jaar wat neerkomst op ongeveer 18% van het totaal. In figuur 37 worden de dienstregelingen geïllustreerd, waarbij iedere dienst met een aparte kleur wordt weergegeven en de terminals die worden aangedaan door de diensten (gekleurde cirkels) corresponderen met deze diensten. Indien een terminal gebruikt wordt door meerdere dienstregelingen bevat de cirkel de kleuren van de betreffende dienstregelingen. De eerste vijf dienstregelingen bestaan uit dezelfde diensten als de service zoals deze naar voren kwam uit het ontwerp van het Transportnetwerk. De enige aanpassingen betreffen uitbreiding in de capaciteit (het aantal schepen) en in het geval van dienstregeling 5 is er een extra stop in Zaandam opgenomen. Naast de eerste vijf diensten is tevens een dienst opgenomen die Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam en Drachten met elkaar verbinden en tenslotte wordt er een dienst tussen Den Bosch, Utrecht, Zaandam en Drachten opgenomen. In tegenstelling tot het Transportnetwerk bedient het Distributienetwerk ook relaties met een relatief korte transportafstand. Dit is een direct gevolg van het feit dat in dit netwerk ook de kleinere zendingen via Distrivaart afgehandeld kunnen worden waar de marges gezien de lagere bezettingsgraad van het directe wegtransport, hoger uitkomen. Uit de resultaten komt naar voren dat per dienstregeling er een nog groter aantal herkomst en bestemmingsrelaties gebruik maken van het binnenvaartnetwerk. Maakten er in het Transportnetwerk 123 producenten en 59 afnemers gebruik van het netwerk, in het Distributienetwerk stijgt dit aantal naar 145 producenten en 91 afnemers. Het blijkt dat per dienstregeling het aantal gebruikers toeneemt en de gemiddelde ordergrootte afneemt. Hiermee stijgt het aantal SKU dat aan boord staat, waardoor goede informatievoorziening en handlingequipment noodzakelijk wordt voor een efficiënte en betrouwbare dienstverlening.


60


In de onderstaande figuur worden de 7 nationale dienstregelingen afgebeeld waarbij de routes en de terminals die zijn opgenomen in het netwerk afgebeeld zijn. Tevens is per terminal aangegeven welke producenten en afnemers gebruik maken van het netwerk. Wat opvalt is dat ook in dit netwerk de noord-zuid as de ruggengraat van het netwerk vormt.

Distributienetwerk Nationaal 72



51.4 Drachten


72

84 Lemmer

Meppel


85

85

Alphen a/d Rijn

120 85

Enschede

85 120 Schiedam 51.4

84 Den Bosch

120

Oosterhout Lieshout

84

Venlo

85

84

Maastricht TNO Inro 2003





Dienstregeling 5 : 8 schepen , 4 terminals Cyclustijd 6 uur Schiedam, Zaandam, Meppel, Lemmer, Drachten

Dienstregeling 6 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 12 uur Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaandam, Drachten

Dienstregeling 7 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 8 uur Den Bosch, Utrecht, Zaandam, Drachten

Figuur 37 : Ontwerp Distributienetwerk bestaande uit 7 nationale dienstregelingen.

Het blijkt dat het Transportnetwerk volledig gehandhaafd blijft en dat er ruimte lijkt voor 2 aanvullende dienstregelingen. Uit het ontwikkelingspad, hier verder niet besproken, blijkt dat ook in het Distributienetwerk eerst die relaties worden bediend waar grote zendingen getransporteerd dienen te worden. Pas in de latere fasen worden de kleine zendingen aan het netwerk toegevoegd.


61


Hieruit kan geconcludeerd worden dat het de structuur van het netwerk wordt gevormd door de grote zendingen (FTL-zendingen) waarna de kleinere zendingen in het netwerk opgenomen worden en waar gezien de grotere marges de werkelijke schaalvoordelen gerealiseerd worden. Op de internationale verbindingen zien we eenzelfde ontwikkeling.

Distributienetwerk Internationaal Terminal aangedaan door 2 dienstregelingen (kleuren corresponderen met dienstregeling)


72


85

Zaandam

120 Schiedam

Utrecht

85

95

Emmerich

95

65

Duisburg

Antwerpen

95

D?sseldorf

Maastricht 85 95

Brussel

TNO Inro 2003

85

Dienstregeling 1 : 6 schepen , 5 terminals Cyclustijd 10 uur Brussel, Antwerpen, Rotterdam, Utrecht, Amsterdam

Luik

Dienstregeling 2 : 7 schepen , 5 terminals Cyclustijd 9 uur Dusseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht, Schiedam

Dienstregeling 3 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 10 uur Luik, Maastricht, Utrecht, Amsterdam

Dienstregeling 4 : 6 schepen , 4 terminals Cyclustijd 12 uur Luik, Maastricht, Antwerpen, Rotterda,

Figuur 38 : Ontwerp Distributienetwerk Internationale dienstregelingen.

De twee belangrijke assen naar Duitsland en België blijven gehandhaafd en er vindt een uitbreiding van service plaats door een dienst die zich op de Maas richt en een dienst die langs het Albert Kanaal opereert. In totaal worden er op de internationale diensten ongeveer 1.72 miljoen

62


pallets vervoerd door het binnenvaartnetwerk waarbij een gemiddelde besparing van €5.21 gerealiseerd wordt exclusief de kosten voor afstemming en tussentijdse opslag. Geconcludeerd kan worden dat ook in het Distributienetwerk de kansen voor aanzienlijke besparingen groter lijken op internationale assen dan in het binnenlandse transport. 5.3 Naar een Collaboratief netwerk De laatste fase in de ontwikkeling van het Distrivaart concept bestaat uit de vorming van een Collaboratief netwerk. In dit netwerk wordt er verondersteld dat er sprake is van intensieve samenwerking tussen producenten, retailers en logistiek dienstverleners op basis van permanente gegevensuitwisseling. De functie van het binnenvaartschip verandert dan in dat van een drijvend magazijn. In de berekeningen en ontwerpprocedure zijn echter geen aanknopingspunten aanwezig om dit modelmatig aan te pakken. Er is daarom voor gekozen om voor het Collaboratieve netwerk geen ontwerp van de dienstregelingen te maken. Er is gedurende het project wel veelvuldig gesproken over deze eindfase met de betrokken partijen en dit heeft uiteindelijk geresulteerd in een rapportage die geheel gewijd is aan de mogelijkheden van een Collaboratief netwerk [TNO Inro, 2003e]. 5.4 Inzicht in de gevoeligheden In een onderzoek waarin een modelmatige aanpak wordt gehanteerd om te komen tot het ontwerp van netwerken is het van groot belang om de invloed van de verschillende variabelen aan te kunnen geven. Ofwel hoe gevoelig is het model voor veranderingen in de invoer? In theorie zou het zo kunnen zijn dat een verandering in het investeringsbedrag van het schip zou kunnen leiden tot compleet andere dienstregelingen. Om inzicht te krijgen in de gevoeligheid van het model en de robuustheid van de gepresenteerde oplossingen is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd naar de invloed de belangrijkste invoer parameters. Zo is bijvoorbeeld een analyse uitgevoerd naar de invloed van de wegtransportkosten, de investeringen in materieel, de overslagtechniek en de aanpassingen in de dienstregeling. Dit laatste punt betreft de aanpassingen die doorgevoerd worden gedurende het ontwikkelingspad van een dienstregeling. Zoals reeds naar voren is gebracht start iedere dienstregeling met 1 schip dat tussen 2 terminals actief, daarbij op een bepaald tijdstip de pallets lost op de terminal. Als bij iedere aanpassing van het netwerk (doorgroei naar meerdere terminals en schepen) de laad-en lostijden op de terminal aangepast worden zou dit tot weerstand kunnen leiden bij de gebruikers. In de volgende drie paragrafen zullen de belangrijkste conclusies die uit de gevoeligheidsanalyse volgen nader toegelicht worden. 5.4.1 Gevoeligheid voor kosten in wegtransport Veruit de belangrijkste kostenfactor in het Distrivaart concept is het tarief per pallet voor het directe wegtransport; het concurrerende alternatief van Distrivaart. De hoogte van de kostenbesparing die eventueel te behalen is in het transport is rechtstreeks afhankelijk van de kosten die gemaakt worden in het wegtransport. In figuur 39 wordt een eenvoudig verband aangegeven tussen de kostprijs per pallet en de gemiddelde belading van de vrachtwagen. In het Transportnetwerk wordt uitgegaan van FTL-zendingen (28 pallets) zodat in dit scenario het wegtransport zeer competitief is ten opzicht van het binnenvaart alternatief. In het Distributienetwerk echter gaat de gemiddelde beladingsgraad omlaag door het opnemen van LTL-zendingen. In dit scenario komt de gemiddelde beladingsgraad van het directe wegtransport op 22 pallets per rit. Deze daling van de beladingsgraad heeft grote gevolgen voor de potentiële besparing die behaald kan worden door het binnenvaartnetwerk. In het voorbeeld uit de onderstaande figuur betekent dit een stijging van de kostprijs per pallet van €12.2 naar €15.5, een procentuele stijging van 27% van het weg-


63


transport. Nu gelden deze hoge kosten per pallet voor wegtransportniet voor alle herkomst-en bestemmingsrelaties, maar alleen voor die relaties waarop kleine zendingen getransporteerd moeten worden. Op de relaties met FTL-zendingen uit het Transportnetwerk blijft een 100% belading gehandhaafd in het Distributienetwerk. 90 80 70

Kostprijs per pallet

60 50 40 30 20 10 0 4

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

Gemiddelde belading (pallets/truck)

Figuur 39 : Invloed beladingsgraad op kostprijs per pallet.

7.00

70.00

6.00

60.00

5.00

50.00

4.00

40.00

3.00

30.00

2.00

20.00

1.00

10.00

0.00

Gemiddelde snelheid (km/uur)

Kosten per kilometer (euro/km)

In de berekening van de wegtransportkosten is geen rekening gehouden met een stijging van de wegkosten op termijn en mogelijke invoering van rekening rijden. Dit zou, getuige de grote invloed van de wegkosten, een aanzienlijke invloed hebben op de kansen van het Distrivaart concept.

0.00 <5

10

20

30

35

45

50

Afstandsklasse Kosten per kilometer

gemiddelde snelheid

Figuur 40 : Kosten per kilometer versus afstand.

Naast de kosten van het directe wegtransport is de kostenstructuur van de voor-en natransportkosten van grote invloed op de kosten voor het binnenvaart alternatief. In de berekening van de kosten voor het voor-en natransport wordt de gemiddelde snelheid op de verbinding in de berekening meegenomen. In figuur 40 wordt het verband tussen de kosten in €/km per afstandsklasse vergeleken met de gemiddelde snelheid per afstandsklasse (km/uur).


64


Op de rechter y-as worden de kosten in €/km binnen de afstandsklasse afgebeeld, op de linker yas wordt de gemiddelde snelheid in km/uur gegeven voor de betreffende afstandsklasse. Naarmate de afstand toeneemt, stijgt de gemiddelde snelheid op de relatie. Te zien valt dat de kosten per kilometer aanzienlijk uiteenlopen tussen de verschillende afstandsklassen. Opgemerkt dient te worden dat de kostenverschillen tussen de afstandsklassen uit de bovenstaande niet geheel door de verschillen in gemiddelde snelheid verklaard worden. De vaste kostencomponent die betaald dient te worden ongeacht de afstand die afgelegd wordt, speelt hier tevens een rol. 5.4.2 Gevoeligheid voor overslagtechniek Een belangrijke variabele in het ontwerp van een binnenvaartnetwerk is de techniek die gebruikt wordt op de terminals. Hierbij spelen natuurlijk de overslagkosten een belangrijke rol, maar daarnaast is de overslagsnelheid van essentieel belang. Dit wordt veroorzaakt doordat door een verhoging in overslagsnelheid de beschikbare vaartijd verhoogd waardoor er per jaar meer reizen en daarmee meer palletkilometers gemaakt kunnen worden. En daar de enige kostenreducerende activiteit het varen met het schip is zal dit tot een verlaging van de kosten per pallet in kunnen houden. 90

90 1a 1b

80

70

70

60

60

50 40

40

3

30

2b

6 20 10

50

7a

4b

4a

30

2a

20

5

8

7b

Reizen per jaar

80

Overslagsnelheid (sec/pallet)

1c

10

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Overslagtechniek Overslagsnelheid

Reizen

Figuur 41 : Overslagsnelheid per techniek versus de bijbehorende gerealiseerde cyclustijd

Uit de resultaten (zie figuur 41) komt het verband naar voren tussen de snelheid in seconde/pallet en de reizen die per jaar gemaakt kunnen worden. De snelste overslagtechniek (1) uit de bovenstaande figuur realiseert bijvoorbeeld 75 reizen per jaar, als in dit zelfde voorbeeld de langzaamste techniek (13) wordt gebruikt kunnen er maar 43 reizen per jaar gemaakt worden. Omgerekend betekent dit een capaciteitsreductie van 42% per jaar. Nu is de vraag of de extra capaciteit opweegt tegen de extra kosten voor de snellere overslagtechniek. Het blijkt dat uit in alle gevallen de extra capaciteit in reizen per jaar opweegt tegen de extra investering in overslagsnelheid. In dienstregelingen van het Transportnetwerk zoals deze zijn gepresenteerd valt de keuze eigenlijk altijd op een concept met trekketting of aangedreven stelling met een stellingbrede lift (concept 7B of 8) en in het Distributienetwerk valt de keuze op een aangedreven stelling met sorteer mogelijkheden (concept 5).


65


5.4.3 Gevoeligheid voor aanpassingen in de dienstregeling Een derde belangrijke gevoeligheid van het Distrivaart concept is de gevoeligheid voor aanpassingen in de dienstregeling. In het concept is het van groot belang dat er een hoge mate van betrouwbaarheid gerealiseerd wordt door de dienstregeling om de voorspelbaarheid te vergroten. In de ontwikkeling van het concept kan het echter voorkomen dat er door veranderingen in het aantal schepen en aantal terminals er aanpassingen nodig zijn in de laad-en los tijden op de terminals. Er kan voor gekozen worden om de tijdstippen op de terminals vast te houden en bij uitbreiding deze laad-en lostijden deze te handhaven. Dit heeft echter zeker in de beginfase grote gevolgen voor de capaciteit van de binnenvaart. In de onderstaande figuur worden twee alternatieven gegeven. In het voorbeeld wordt gemakshalve aangenomen dat er vol-continu wordt gevaren. In het eerste alternatief wordt een flexibele aflevertijd op de terminal gehanteerd. Het schip vertrekt op maandagochtend om 6:00 uur en verzorgd de tweede levering op woensdagavond om 20:00 uur. De eerstvolgende levering zou dan op zaterdagochtend om 6:00 uur plaatsvinden. Echter op de maandag zou er in dit geval niet wederom 6:00 uur in de ochtend geleverd worden maar om 16:00 in de middag. Zou er vast worden gehouden aan vaste aflevertijdstippen dan zou het tweede alternatief naar voren komen. Hier vertrekt het schip ook om 6:00 uur in de ochtend, verzorgd de tweede levering om 20:00 op de woensdagavond en komt vervolgens weer om 6:00 uur op zaterdagochtend aan op de terminal. Echter er mag pas geleverd worden op de maandagochtend om 6:00 uur. maandag

6:00

dinsdag

woensdag

donderdag

vrijdag

zaterdag

zondag

maandag

vaartijd 20:00 vaartijd 6:00

Alternatief 1: flexibiele aflevertijd

6:00

vaartijd

16:00

vaartijd 20:00 vaartijd

Alternatief 2: vaste aflevertijd

6:00 wachttijd

6:00

Figuur 42 : Invloed van vaste aflevertijden op capaciteit binnenvaart.

Dit betekent dat er in dit voorbeeld een wachttijd van 48 uur ontstaat op de terminal om te voldoen aan de eis van vaste aflevertijden op de terminal. Dit resulteert uiteindelijk in een verlies van 28% aan capaciteit. Het verlies aan capaciteit door vaste aflevertijdstippen kan vooral in de beginfase van Distrivaart, waar de cyclustijd van de schepen aanzienlijk is, een zeer negatief hebben op de kosteneffectiviteit. Naarmate de volgtijd tussen het aantal schepen afneemt zullen de wachttijden die optreden om aan de eis te voldoen drastisch afnemen. In de berekening is uitgegaan van vaste aflevertijdstippen, echter indien dit tot gevolg had dat er geen kostenbesparingen optraden is dit criterium losgelaten.

66



67


6 CONCLUSIES EN BELANGRIJKSTE LESSEN

6.1 Het Transportnetwerk De ontwikkeling van het Transportnetwerk bestaat uit de vorming van 5 nationale en 2 internationale dienstregelingen. Op alle dienstregelingen worden ongeveer 7 schepen ingezet die 4 a 5 terminals aandoen. Het lijkt dat de Nederlandse markt niet groot genoeg is om een dienstregeling te exploiteren waarin de volgtijd nog verder afneemt. In totaal worden door de dienstregelingen (zie §5.1) 2.47 miljoen pallets per jaar vervoerd en wordt een totale besparing gerealiseerd van ongeveer 9.1 miljoen euro per jaar14. De totale markt in het Transportnetwerk bestaat uit 16.3 miljoen pallets. Er wordt dus 15% van dit totaal via de binnenvaart afgehandeld. Naast de binnenlandse markt is tevens een analyse uitgevoerd naar de mogelijkheden van grensoverschrijdend transport van pallets. Op basis van een analyse van de markt uitgevoerd in België en Duitsland aangevuld met een schatting van de productie en de afnemers zijn de internationale netwerken (zie §5.1) ontworpen. Uit de resultaten komt naar voren dat op de twee belangrijke internationale assen er grote kansen bestaan voor het gebruik van palletschepen. De eerste internationale dienstregeling bedient Brussel, Antwerpen, Rotterdam en Amsterdam. De tweede internationale dienstregeling bedient Düsseldorf, Duisburg, Emmerich, Utrecht en Amsterdam. Op beide diensten worden echter, in tegenstelling tot de binnenlandse markt waar schepen van 550 pallets gebruikt worden, schepen van 1100 pallets ingezet. Doordat de vaarwegen op beide assen van hoge kwaliteit zijn en het daardoor mogelijk maken om grote schepen in te zetten die met geringe reistijdverliezen te maken krijgen kan het aantal reizen per jaar en daarmee het aantal pallets per dienstregeling aanzienlijk worden verhoogd in vergelijking met het binnenlandse transport. Hierdoor worden op de internationale diensten aanzienlijk hogere besparingen gerealiseerd in vergelijking met de binnenlandse diensten. In totaal worden 624.000 pallets op deze twee diensten vervoerd met een gemiddelde besparing van 4.89 euro per pallet gemiddeld (wederom exclusief de kosten voor afstemming en tussentijdse opslag). Uit de analyse van de resultaten komt naar voren dat met name de vaartijden en vertragingen in de binnenvaart een cruciale rol spelen in de kansen voor het Distrivaart concept. Doordat op de internationale vaarwegen de vertragingen (sluizen, vaarbeperkingen, etc.) in vergelijking met de kleinere binnenlandse vaarwegen aanzienlijk kleiner zijn, neemt de potentiële besparing aanzienlijk toe, doordat het aantal reizen per jaar per schip aanzienlijk toe. 6.2 Het Distributienetwerk In de tweede fase; het Distributienetwerk worden naast de grote palletstromen (FTL) tussen producent en afnemer ook de kleinere stromen (LTL) in de analyse meegenomen, waarmee de totale palletmarkt die is opgenomen in de ontwerpfase van 16.3 miljoen toeneemt naar 26.6 miljoen pallets per jaar. De resultaten voor deze fase laten een landsdekkend binnenvaartnetwerk zien dat bestaat uit 7 dienstregelingen die zowel de Noord-Zuid as als de Oost-West as van Nederland dekken. De structuur van de dienstregelingen uit de voorafgaande fase zijn vrijwel in zijn geheel gehandhaafd, op enkele aanpassingen na. Naast deze diensten zijn twee aanvullende diensten opgenomen die een dienst verzorgen langs respectievelijk Maastricht, Venlo, Schiedam, Zaan14

exclusief de kosten die gemaakt worden voor afstemming en tussentijdse opslag


68


dam, Drachten en Den Bosch, Utrecht, Zaandam en Drachten (zie §5.2). De dienstregelingen uit de eerste fase zijn qua structuur nauwelijks aangepast, maar zijn alleen wat betreft capaciteit uitgebreid. In totaal worden er door de nationale en internationale dienstregelingen 4.87 miljoen pallets vervoerd van een totaal van 26.6 miljoen, wat neerkomt op een percentage van 18%. De gemiddelde besparing per pallet die in het Distributienetwerk behaald wordt komt neer op gemiddeld €4.5 per pallet15. De verhoging in de gemiddelde besparing per pallet komt vooral doordat de gemiddelde beladingsgraad van het wegtransport in deze fase lager is door een groter aandeel van de LTL-zendingen in het directe wegtransport. Op de internationale verbindingen ontstaan naast de twee reeds aanwezige diensten twee aanvullende dienstregelingen. De eerste betreft een dienst die Luik, Maastricht, Utrecht en Amsterdam met elkaar verbindt (zie §5.2). De tweede aanvullende dienstregeling betreft een verbinding tussen Luik, Maastricht, Antwerpen en Rotterdam (zie §5.2). Beide diensten verbinden vier terminals met elkaar door middel van 6 schepen. In de eindsituatie van het Distributienetwerk kan 18% van de pallets per binnenschip worden vervoerd; dit betreft ongeveer 250000 ritten per jaar die ongeveer 1% van de binnenlandse voertuigkilometers voor hun rekening nemen. Om dit te bereiken zijn geen subsidies nodig; alleen die relaties waarvoor de binnenvaart een vanuit kostenoogpunt aantrekkelijk alternatief is zijn in de berekeningen meegenomen. De alternatieven zoals deze zijn gepresenteerd in de rapportage zijn kostendekkend. Indien de afnemers bereid zijn tot enige flexibiliteit in de aflevertijdstippen waardoor de afstemming tussen de dienstregelingen en deze venstertijden niet al te veel kosten met zich mee zal brengen, kunnen de besparingen per pallet aanzienlijk hoger uitpakken. Het is dus van groot belang om reeds in een vroeg stadium van de ontwikkeling van Distrivaart overleg te hebben met de afnemers. Indien het wegvervoer, als gevolg van variabele kilometerheffing duurder wordt stijgen de kansen van het Distrivaart concept aanzienlijk. Als gevolg van de stijgende kosten van het wegvervoer zal de break-even afstand voor de overgang van weg naar binnenvaart dalen. Omdat de frequentieverdeling van het wegvervoer in de afstandsklassen tussen 100 en 150 km zeer goed gevuld is zal zelfs een geringe daling in deze afstand en belangrijke verschuiving teweeg kunnen brengen. 6.3 De kansen voor Distrivaart Uit de resultaten komt naar voren dat zowel in het Transportnetwerk als in het Distributienetwerk er aanzienlijke kansen aanwezig zijn voor een landsdekkend netwerk, vanuit de hoeveelheid pallets, de transportafstanden en de beschikbaarheid van de binnenwateren. Gezien de schaal van Nederland en de hoeveelheid pallets lijkt een zevental dienstregelingen van ongeveer 7 á 8 schepen die allen 4 á 5 terminals aandoen het maximum dat realiseerbaar is. De grootste kansen lijken zich voor te doen in het marktsegment van de LTL-zendingen (kleine zendingen) echter zonder een goed draaiend netwerk voor de FTL-zendingen (grote palletstromen), dat de ruggengraat vormt, lijkt een Distributienetwerk niet te realiseren. Als echter de kosten meegenomen worden die geïntroduceerd worden bij afstemming van de dienstroosters op de logistiek van de afnemers (denk hierbij aan de venstertijden en de frequentie van levering) zullen de besparingen zoals deze 15

exclusief de extra kosten voor afstemming en tussentijdse opslag


69


uit de vorige paragraaf naar voren kwamen aanzienlijk lager uitvallen. Een eerste inschatting heeft geresulteerd in een gemiddelde afname van de gemiddelde besparing van rond de €1.75 per pallet in de eindfase van de het netwerk. Flexibiliteit bij de afnemers zou deze extra kosten voor afstemming aanzienlijk kunnen reduceren wat gezien de cyclustijden die in alle dienstregelingen gerealiseerd worden (12 uur of lager) tot de mogelijkheden zou moeten behoren. Uit de resultaten komt tevens naar voren dat er op de internationale assen grote kansen liggen voor Distrivaart. Gezien de kwaliteit van de vaarwegen, die het mogelijk maakt om grote schepen in te zetten met relatief weinig vertragingen, kunnen op deze assen vele reizen per jaar gemaakt worden. Dit betekent dat de verhouding tussen het de totale vaartijd en de laad-en lostijd zeer gunstig uitkomt [TNO Inro , 2003a]. De dienstregelingen die zijn ontworpen worden door vele partijen gebruikt waarbij geen rekening is gehouden met de toenemende complexiteit om dit organisatorisch voor elkaar te krijgen. De kosten die zullen toenemen, naarmate het aantal partijen dat gebruik maakt van het netwerk stijgt, zijn in de berekening niet meegenomen. Wat betreft de kostengevoeligheid blijkt dat met name de wegkosten per pallet bepalend zijn voor een producent of afnemer om gebruik te maken van het binnenvaart alternatief. Met name in het Transportnetwerk waar veelal van FTL-zendingen sprake is, zal het in de huidige praktijk lastig zijn om te concurreren afstanden korter dan 140 á 160 kilometer. Boven deze afstand vormt Distrivaart vanuit kostenoogpunt een aantrekkelijk alternatief. In het Distributienetwerk, waar het aandeel LTL-zendingen toeneemt (lagere gemiddelde beladingsgraad van het wegtransport), nemen tevens de kansen van Distrivaart toe. Naast de kosten voor het wegtransport spelen de kosten voor de overslag een grote rol. Specifiek de kosten voor het overslag systeem versus de overslagsnelheid. Uit de gevoeligheidsanalyse komt naar voren dat de keuze voor het snelste systeem (en daarmee hoge aanschafkosten) altijd het meest gunstig uitkomt. De winst in overslagsnelheid met als gevolg een stijging van het aantal reizen per jaar, weegt op tegen de extra overslagkosten. Zelfs in het Transportnetwerk waar het aantal SKU gering is en de zendingsgrootte aanzienlijk is de keuze voor een snel overslagsysteem aan te bevelen. Daarnaast speelt hier het argument dat bij een verdere uitbouw van het netwerk (van een Transportnetwerk naar een Distributienetwerk) een geautomatiseerd overslag-en pallethandlingsysteem noodzakelijk is en daarmee de reeds aanwezige investeringen in de meer eenvoudige systemen overbodig worden. In dienstregelingen van het Transportnetwerk zoals deze zijn gepresenteerd valt de keuze eigenlijk altijd op een concept met trekketting of aangedreven stelling met een stellingbrede lift en in het Distributienetwerk valt de keuze op een aangedreven stelling met sorteer mogelijkheden.

70



71


A Literatuur • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Abdinnour-Helm, S., (2001), Using simulated annealing to solve the p-Hub Median problem, International Journal of Physical Distribution&Logistics Management, Vol.31, No.3, pp.203-220. AC Nielsen, (1998), Vademecum van de levensmiddelendistributie 1998. AC Nielsen, (2002), Vademecum van de levensmiddelendistributie 2002. Ahold, (2002), internetpagina www.ahold.com Aldi, (2002), internetpagina www.aldi.nl Aykin, T., (1990), On A quadratic integer program for the location of interacting hub facilities, European Journal of Operational Research, Vol. 46, pp.409-411. Benjamin, J., (1989), An analyses of inventory and transportation costs in a constrained network, Transportation Science, Vol.23, No.3, pp.177-183. Blumenfeld, D.E., L.D. Burns, M.C. Frick, C.F. Daganzo, R.W. Hall, (1987), Reducing Logistics costs at General Motors, Interfaces, Vol. 17, No.1, pp.26-47. Campell, J.F., (1990), Location-allocation for distribution systems with transshipments and transportation economies of scale, Fifth International Symposium on Locational Decisions, Lake Arrowhead, CA. CBS, (1995), Sector Informatie Bouwnijverheid in Nederland, internetpagina www.cbs.nl. CBS, (2002), Sector informatie Nederland, internet pagina www.cbs.nl. CEN, (1999), Beleidsnota’s van CEN TC’s. Centraal Bureau Levensmiddelenhandel, (2000), Jaarverslag 1999, Zoetermeer. Centraal Bureau Levensmiddelenhandel, (2001), De levensmiddelenhandel in cijfers, www.cbl.nl. Current, J.R., M.Daskin, D. Schilling, (2002), Discrete Networks Location Models, chapter 3 in Facility Location, Editors Z. Drezner, H.W. Hamacher, Springer. Daganzo, 1993 Daganzo, C.F., (1999), Logistic System Design, third revised and enlarged edition, SpringerVerlag Berlin. Damen, TNO Bouw, (2000) Marktonderzoek Bouwproductenverkeer binnen EU, Delft. DTO (1999), Buisleiding transport in Nederland. EIB, (1998), Materiaalgebruik in de Nederlandse bouw Elsevier, (2002), Wie Wat Wat in de detailhandel 2002, Elsevier bedrijfsinformatie bv, Amsterdam. Erasmus, (2003), Distrivaart Deelrapportage Techiek, Erasmus Universiteit Rotterdam/ERBS, Technische Universiteit Delft, Niema, Rotterdam. Ernst, A.T., M. Krishnamoorthy, (1996), Efficient algoritms for the uncapacitated single allocation p-Hub median problem, Location Science, Vol.4, No.3, pp. 139-154. Financieel Dagblad, (2000), Brouwer Bavaria denkt aan test Neokemp-vervoer op Drachten, nu al 2500 ritten per jaar vervallen, 27 april, 2000. Financieel Dagblad, (2002), Voedingsbranche denkt aan inzet binnenvaart, 11 juni, 2002. Financiële Telegraaf, (2001a), Sligro profiteert van de ombouwoperatie Laurus, 26 juli, 2001. Financiële Telegraaf, (2001b), Schuitema boekt 21% meer winst, 16 augustus 2001. Gary, M.R., D.S.Johnson, (1979), Computers and Intractability: A guide to the theory of NPCompleteness, W.H. Freeman and Co., New York. Hale (2002) HBD, (2000), Brancheschets 1999, Detailhandel in doe-het-zelf artikelen, Den Haag. Herel Consult, (1993), Structuur handelskanalen van de toeleveringsindustrie aan de bouw. HIBIN, (2002), Sectorinformatie Bouwnijverheid, interview en verslagen. IMK (1996), De bouwmaterialenhandel in perspectief. Kara, 1999 Kirkpatrick, S., C.D. Gelatt, Jr. , M.P.Vecchi, Optimization by simulated annealing, Science, Vol.220, No.4598, pp.671-680.

72


• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Klincewics, J.G., H. Luss, E. Rosenberg, (1986), Optimal and heuristic algorithms for multiproduct uncapacitated facility location, European Journal of Operational Research, Vol.26, pp.251258. Klincewicz, J.G., (1990), Solving a freight transport problem using facility location techniques, Operations Research, Vol.38, No.1, pp.99-109. Klincewicz, J.G., (1991), Heuristics for the p-hub location problem, European Journal of Operational Research, Vol. 53, pp.25-37. LaLonde, B.J., J.L.Ginter, (2000), Activity based Costing, Best Practices 1999. LaLonde, B.J., T.L. Pohlen, (1996), Issues in Supply Chain Costing, International Journal of Logistics Management, Vol.7, NO.1, pp.1-12. Mickey, R.W., Thomas, L.W., (1987), Solving quadratic assignment problems by ‘Simulated Annealing’, IIE Transactions, March, pp.107-119. MP Objects, (2003), Distrivaart Deelrapport Logistieke Planning en Control, Rotterdam Nederland Distributieland, (2002), Brouwers gaan mogelijk met bier over water én weg. Aankondiging intentieverklaring voor proef Distrivaart, Persbericht NDL, 17 mei, 2002. Nederland Distributieland, (2003a), Distrivaart Deelrapport beschrijving van de pilot, Zoetermeer. Nederland Distributieland, DPI, (2000), Distrivaart demo CD-rom, Den Haag. Nederland Distributieland, Erasmus Universiteit Rotterdam, MP Objects, TNO Inro, (2003), Distrivaart Businessplan, beschrijving van de conclusies en aanbevelingen Distrivaart, Zoetermeer. Neebe, A.W., B.M. Khumalawa, (1981), An improved algorithm for the multi-commodity location problem, Journal of Operational Research Society, Vol.32, No.2., pp.143-149. Nieuwsblad Transport, (2000), ), Bavaria start met vervoer over water, 27 april, 2000. Nieuwsblad Transport, (2002), Project Distrivaart officieel van start, 24 september, 2002. NRC, (2002), Vervoer van Bier en Zeep over water, 11 juni, 2002. O’Kelly, (1990), A clustering approach to the planar hub location problem, Fifth International Symposium on Locational Decisions, Lake Arrowhead, CA. O’Kelly, (1992), Hub facility with fixed costs, Papers in Regional Science: The Journal of the RSAI, Vol.71., pp.293-306. O’Kelly, M.E, H.J. Miller, (1994), The hub network design problem, a review and synthesis, Journal of Transport Geography, Vol.2, No.1, pp.31-40. O’Kelly, M.E.,(1986a), Activity levels at hub facilities in interacting networks, Geographical Analysis, Vol.18, pp.343-356. O’Kelly, M.E.,(1986b), The location of interacting hub facilities, Transportation Science, Vol.20, pp.92-106. O’Kelly, M.E.,(1987), A quadratic integer program for the location of interacting hub facilities, European Journal of Operational Research, Vol.32, pp.393-404. Persbericht NDL [17 mei, 2002], Brouwers gaan mogelijk met bier over water én weg. Aankondiging intentieverklaring voor proef Distrivaart. PriceWaterhouseCoopers (PWC), Elsevier, (2001a), Ondernemingsanalyses 2001, Trends in de voedings-en genotsmiddelenindustrie, Elseviers bedrijfsinformatie bv. PriceWaterhouseCoopers (PWC), Elsevier, (2001b), Ondernemingsanalyses 2001, Trends in de Retail, Elseviers bedrijfsinformatie bv. PriceWaterhouseCoopers (PWC), Elsevier, (2002a), Ondernemingsanalyses 2002, Trends in de voedings-en genotsmiddelenindustrie, Elseviers bedrijfsinformatie bv. PriceWaterhouseCoopers (PWC), Elsevier, (2002b), Ondernemingsanalyses 2002, Trends in de Retail, Elseviers bedrijfsinformatie bv. PriceWaterhouseCoopers , 2002 Rijnconsult, (1998), Eindrapport Resultaten Logistiek onderzoek 1997, Velp. RND, (2002), RND Raad Nederlandse Detailhandel, Jaarverslag 2001, Den Haag. Scaparra, M.P., M.G. Scutellà, (2001), Facilities, Locations, Customers: Building Blocks of Location Models. A Survey, Technical Report: TR-01-18, Università di Pisa, Dipartimento di Informatica.


73


• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Schuttevaer, (1998), EWT en Lehnkering op zoek naar klanten revolutionair ‘palletschip’, 24 februari 1998. Schuttevaer, (1999), Pallets alleen met vereende krachten in het schip te krijgen, 01 juni 1999. Schuttevaer, (2000), NIM lonkt voor binnenvaart naar 80 miljoen pallets, 24 februari 2000. Sridharan, R., (1995), The capacitated plant location problem, European Journal of Operational Research, Vol.87, pp.203-213. Stichting Merkartikel (SMA), (2002), Jaarbericht 2001, Merk, Markt, Maatschappij, Amsterdam Stichting Merkartikel, (SMA), (2003), Feiten en Cijfers, Merkenmonitor, internetpagina www.sma.nl Syam, S.S., (2002), A model and methodologies for the location problem woth logistical components, Computers and Operations Research, Vol.29, pp.1173-1193. Teitz&Bart (1968) TNO Bouw, (2003), N.Maas, A.I.Y. Goovaerts, Deelproject Bouwmaterialen, Netwerkontwikkeling in Distrivaart, Delft. TNO Inro (1997), De producten enquete 1.0 en logistieke families, Methodisch verslag van de gegevensverzameling en -verwerking ter beschrijving van produktgroepen en Logistieke Families in SMILE 1.0, Delft. TNO Inro, (2001a), Groothedde, B., Bovenkerk, M., Kuipers, B., Iding, M., van Dongen, A. Ontwerp Kansrijke Binnenvaartnetwerken, een onderzoek naar de mogelijkheden van de binnenvaart in de retailsector, Delft TNO Inro, (2001b), Kwalitatieve analyse standaardisatie ladingdragers levensmiddelenbranche, Delft. TNO Inro, (2002), Groothedde, B., Ruijgrok, C., Iding, M., van Dongen, A , Kansrijke Binnenvaartnetwerken II, logistieke prestatiemeting , Delft. TNO Inro, (2003a), Distrivaart Economics, Deelrapport inzicht in de economische aspecten, Delft. TNO Inro, (2003b), Distrivaart Netwerkontwikkeling, de weg naar een volwaardig netwerk in de binnenvaart, Delft. TNO Inro, (2003c), Distrivaart Economics, Palletvaart 2005, Verslag Workshop 5 juni 2002, Delft. TNO Inro, (2003d), Distrivaart Economics, Palletvaart 2005, Verslag Workshop 19 september 2002, Delft. TNO Inro, (2003e), Distrivaart Economics, Palletvaart 2005, Verslag Workshop 5 december 2002, Delft. Transport en Logistiek Nederland, (2001), Transport in cijfers, editie 2000, Zoetermeer. Transport en Logistiek Nederland, (2002), Transport in cijfers, editie 2001, Zoetermeer. Turney, P.B.B.,(1992), Activity Based Management, Management Accounting, January 1992, pp.20-25. Twijnstra Gudde, (1999), De bouwketen in beweging, Amersfoort. Tyndal, G.R., (1993), Logistics COsts and Service Levels: Evluating the Trade-Off’s, In Emerging Practices in Cost Management, Chapter 4-6, edited by B.J. Brinker. Verkeerskunde, (2002), ‘Bierboot’ moet congestie vrachtauto’s verminderen, 8 juli, 2002, Vet, A.J.de, (1996), Barriers in Dutch supermarket organizations against ECR and service pricing, Center for Brand Management, Erasmus Universiteit Rotterdam. WareHouseMatch, (2002), Warehouse match Opslag mogelijkheden, internetpagina www.warehousematch.com.

74


B Lijst van betrokken partijen Onderzoekspartners: CONNEKT, Nederland Distributieland, TNO Inro, TNO Bouw, Erasmus Universiteit, MP Objects BV, NIEMA, Nienhuis Beheer & Maritieme Consultancy B.V, Technische Universiteit Delft, Universiteit van Tilburg, KPN Research, Logistics Research, Logistics Concepts, Nederland Maritiem Land, Novem, TM Leuven, Mercurius Scheepvaart, C. van Heezik. Participanten: ABN Amro, Advanced Control Systems, Akzo Nobel Salt B.V. , Albert Heijn, Albert Heijn DC Zaandam, Aldi, AROHM, Min. Vlaamse Gemeenschap, Atos Origin, Avandis, Axway B.V. , Baan, Bakker Logistiek, Bavaria N.V., Beiersdorp, Blommaert Scheepsluiken, Bureau Voorlichting Binnenvaart, Bouwcenter De Boo, Bouwcenters Organisatie, Bulcontrans bv, Campina Melkunie, Cap Gemini Ernst & Young, Carrefour, Cat Logic, Center Applied Research (KUB), Centraal Brouwerij Kantoor,CB. Levensmiddelenhandel, CB. Rijn- en Binnenvaart, CGEY Chr. Vermeer Transport b.v. , CMG, CNE Automatisering, Coca Cola Nederland B.V. , Colruyt, Halle, Computer Solutions, Cooperatieve veiling ZON, DCS, De Jong Technics Delhaize, Descartes, DLD, Douwe Egberts Nederland, EDS, ELMA B.V. , EMC2 Erasmus Universiteit, Exe Technologies, Expl.mij.Katwolder, Haven Zwolle, Farm Frites Internationaal, Food-express B.V. , Fortis Bank, Fountain Technologies, Frico Cheese, Friesche Vlag, Gemeente Zaanstad, Groeneveld, Groenewout Consultants & Eng. Grolsche Bierbrouwerij Nederland, Haven Stein, Hays Logistics, Heineken Nederland, HIBIN Hoogvliet B.V. ,IBM Nederland NV, IBN, AVV, Ikea DC (Katoen Natie) , Informore ING Rotterdam, Inter Ikea Systems BV, Interbrew, Interchain, Isovala, Isover, Jan de Rijk Logistics, JD Edwards & Company, Kimberly-Clark, Koramic, Lever Fabergé, Lloyd, Loading Systems Nederland, Logistics Concepts, Logistics Research, Macar B.V. , Maersk Ewals Logistics, Marc Global Services, Masterfoods Veghel B.V. , MCS, Menlo Worldwide, Microsoft Business Solutions, Min.Wirtschaft/Mittelstand/Energie/Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen, Ministerie van V&W, Ministerie van V&W DGG, MLR Soft Benelux, Mobiliteitscel, Min. Vlaamse Gemeenschap, Multimodal Container Services, NBMC, NEDAP NV, Nestle Nutricia, NV Zeekanaal en Watergebonden Grondbeheer Vlaanderen, Oracle, Ortec Pax Beheer B.V. , Penske Logistics, Pink Roccade, Ports & Logistics, Pril Procter & Gamble, PTT Post transport, Quintiq, Qurius, R.J. Visser Karrosserie, Rabobank Shipping, Remijsen Distributie B.V. , Remy Industries, Rietveld Transportbedrijf, Rockwool SAP Nederland B.V. , Sara Lee household/Bodycar, Sara Lee, Kon. Douwe Egberts , SCA Hygiene Products, Schneider Logistics Europe BV, Schuitema N.V. , Sogeti, Swisslog, The Greenery International, Tibbett & Britten Group, TPD, TRAIL Onderzoeksschool Troostwijk Makelaars, Tryllian, TU Delft, TU Delft / Faculteit OCP, Unilever Bestfoods Uniquma, Universiteit Twente, Van der Aart B.V. , Van Eerd Groep, VanderLande Industries Veenbaas Potgrond, Vermeer Logistics B.V. , Vlaams Huis van de Logistiek, VMG, AVV Vopak Groep, Vos Logistics, Vrumona, Wageningen Universiteit, WareMasters Wijnen Dongen Holding B.V. ,Witron Nederland, Ytong, Zuidema Logistiek


75


C Het minimalisatie probleem Hieronder wordt een beschrijving gegeven van het minimalisatie probleem dat in deze rapportage centraal staat. We beschouwen een situatie waarin er i=1,….,I herkomsten zijn. Vanuit iedere herkomst i worden producten getransporteerd naar bestemming j, geïndexeerd als j=1,….,J. De vraag op relatie i naar j wordt beschreven als dij. De kosten voor direct wegtransport van dij zijn cij. In het netwerk zijn k=1,….,K potentiële overslagterminals waarmee a=1,….,A dienstregelingen gemaakt kunnen worden. Waarmee a een deelverzameling is van de potentiële overslagcentra (a ⊂ k) onder de voorwaarde dat a=. De eerste terminal in de dienstregeling is ook de laatste die aangedaan wordt, er wordt dus een cyclus gevormd. Als uitgangspunt worden de punt-punt verbindingen tussen twee terminals gehanteerd die volgen uit stap C van figuur 12. Op basis van deze startnetwerken wordt vervolgens gezocht naar uitbreidingen van deze configuraties door middel van het toevoegen van terminals of door het toevoegen van extra schepen aan de bestaande configuratie.16 Waarbij voor iedere stap (uitbreiding van de bestaande configuratie) wordt gekeken of er een verbetering optreedt in de systeemkosten. Het transportprobleem kan vervolgens als volgt beschreven worden: MINIMIZE J

I

∑∑ c x ij

i0 j

j =1 i =1

I

A

I

K



J





j =1



K

 

J

I

 

I

A



J





j =1



+ ∑∑ cik  ∑ d ij xikj  yk + ∑∑ ckj  ∑ d ij xikj  yk + ∑∑ ca*  ∑ d ij xiaj  ya i =1 k =1

k =1 j =1

i =1

i =1 a =1

J

+ ∑∑∑ (γ ij + ca' + ca'' ).xiaj i =1 a =1 j =1

Onder de voorwaarde dat: A

xi 0 j + ∑ xiaj = 1

∀ i, j

xiaj ≤ ya

∀ i, j, k

yk , ya ∈ {0,1}

∀ k, a

a =1

Waarbij de systeemkosten van configuratie n, aangeduid met Cijn , als de som van alle transportkosten over de weg ( cij ) plus de transportkosten van de pallets die via de binnenvaart ( ca* ) worden afgehandeld, gedefinieerd worden: I

J

I

J

A

Cijn = ∑ ∑ cij α ij dij + ∑ ∑ ∑ ca* (1 − α ij )dij i =1 j =1

i =1 j =1 a =1

Een aangepaste configuratie wordt in de zoektocht naar verdere uitbreiding meegenomen indien de systeemkosten van deze nieuwe configuratie ( Cijn +1 ) lager zijn dan zijn voorganger ( Cijn ) waarop de configuratie is gebaseerd. Er moet dus voldoen worden aan: Cijn > Cijn +1 16

Met configuratie wordt hier een dienstregeling tussen een aantal terminals verstaan met een vastgesteld aantal schepen.


76


D Gebruikte Symbolen In het onderstaande overzicht wordt een beschrijving gegeven van de gebruikte symbolen zoals deze in de hoofdrapportage worden gehanteerd. De symbolen zoals deze in de kostenformules uit Bijlage D worden gehanteerd worden in deze bijlage apart vermeld.

I: J: K:

Het totaal aantal opgenomen herkomsten (producenten) i=(1,…,I). Het totaal aantal opgenomen bestemmingen (afnemers) j=(1,…,J). Het totaal aantal opgenomen overslagcentra of terminals k=(1,…,K).

A:

Totaal aantal mogelijke dienstregelingen a=(1,…,A).

S: a :

Het totaal aantal segmenten van dienstregeling a s=(1,…,S). Dienstregeling a bestaande uit een verzameling van terminals ( a = k1 , k2 , k3, k1 )

k3 :

Terminal uit dienstregeling, waarbij de index het volgnummer in dienstregeling geeft in dit geval betreft het de 3e terminal uit de dienstregeling

Sa : dij : Cijn : cij :

Het aantal schepen actief op dienstregeling a. Vraagvolume product op herkomst en bestemmingsrelatie ij (pallets/tijdseenheid). Som van logistieke kosten opgenomen van configuratie n, ofwel systeemkosten (€/jaar). Transportkosten direct wegtransport op herkomst en bestemmingsrelatie ij (€/pallet).

ca* : c*f :

Transportkosten per pallet van binnenvaart dienstregeling a (€/pallet).

cv* : ch :

Variabele kosten/tijdseenheid per pallet dienstregeling a (€/tijdseenheid/pallet).

Vaste kosten/tijdseenheid per pallet binnenvaart dienstregeling a (€/tijdseenheid/pallet). Overslagkosten per pallet (€/pallet).

cik : ckj : c pos :

Voortransportkosten van herkomst i naar terminal k per pallet (€/pallet).

cTf cvT

:

Vaste kosten per vrachtwagen rit (€/rit).

:

Variabele kosten per rit per tijdseenheid voor wegtransport (€/tijdseenheid).

Natransportkosten van terminal k naar bestemming j per pallet (€/pallet). Kosten voor de handling en positionering van de pallets aan boord (€/pallet).

cts : c pos :

Kosten per pallet voor de positionering aan boord (€/pallet).

cv , pos :

Variabele kosten per palletbeweging aan boord (€/move).

cadm : ti cadm :

Administratieve kosten gemaakt op de herkomst terminal ti (€/order).

cth : cthti : ctfi : ctfi , adm :

Overslagtarief voor op de wal gemaakte kosten (€/pallet).

Administratieve kosten gemaakt op de terminal (€/order). Overslagtarief voor handling op de terminal (€/pallet). Overslagtarief voor handling op de herkomstterminal ti (€/pallet). Vaste kosten per jaar voor handling op herkomstterminal ti (€/jaar). Vaste administratieve kosten gemaakt op de herkomst terminal ti (€/uur).

clog :

Kosten per pallet voor de logistieke onodersteuning (€/pallet).

cacq :

Acquisitiekosten per pallet (€/pallet).

cInv : ti cInv :

Kosten voor het aanhouden van voorraad in de gehele pijplijn (€/pallet). Kosten voor het aanhouden van voorraad op terminal ti (€/pallet).

TNO Inro rapport 2003-014|18 februari 2003 Distrivaart Netwerkontwikkeling

s cInv :

Kosten voor het aanhouden van voorraad gedurende vaartraject (€/pallet).

r cInv : ti cm :

Kosten voor het aanhouden van voorraad gedurende voor-en natransport (€/pallet).

cInv,m :

Kosten voor het voorraadbeheer (€/pallet).

c pl :

Planningskosten (€/pallet).

l cadm :

Administratiekosten voor de logistieke ondersteuning (€/pallet).

Totale kosten voor het magazijn en materieel op terminal ti (€/pallet/uur).

µa : ti µadm : ti µts : ti µmag : φ: ξ: ηtsti :

δ thti : λr : ψ ti :

Bezettingsgraad van de capaciteit van dienstregeling a (-). Bezettingsgraad van de administratie op herkomstterminal ti (-). Bezettingsgraad van de fysieke handling op herkomstterminal ti (-). Bezettingsgraad van de magazijn op terminal ti (-). Gemiddelde ordergrootte (pallets/order). Overheadfactor voor vaste kosten op terminal (-). Overslagcapaciteit van de herkomstterminal ti in pallets per uur (pallets/uur). Overslagcapaciteit per werknemer in pallets/uur (pallets/uur/werknemer). Vermenigvuldigingsfactor voor het inhuren van een dienst (-). Gebruiksfactor voor reeds aanwezige middelen op de terminal (-).

Ta :

Totale transporttijd dat pallets aan boord staan van dienstregeling a (tijdseenheden).

Ha : H ts :

Beschikbare vaaruren per jaar per schip (uur/jaar)

H fte : ti H adm :

Aantal uur beschikbaar per week per FTE (uur/week/FTE).

Totaal aantal uren beschikbaar voor overslag op de terminal (uur/jaar).

FTE :

Aantal uren beschikbaar per jaar op terminal administratie (uur/jaar). benodigd aantal FTE voor fysieke overslag of administratieve ondersteuning (FTE).

ta : tcycle :

Totale vaartijd dat pallets aan boord staan van dienstregeling a (tijdseenheden).

ts : th ( a ) :

Vaartijd van een segment van dienstregeling a (tijdseenheden).

tij :

Transporttijd wegtransport op herkomst en bestemming ij (tijd).

ti torder ti tinv :

:

Amax : Rmax :

Cyclustijd van dienstregeling a, ofwel de volgtijd tussen twee schepen (tijdseenheden). Overslagtijd op terminal k n van opgenomen terminals uit a = k1 ,..., k1 Gemiddelde orderverwerkingstijd op herkomstterminal ti (uur/order). Tijd dat pallets op terminal ti in voorraad staan (uur). Maximale capaciteit van de rondvaart per jaar (pallets/jaar). Maximaal aantal reizen per jaar (volledige rondvaarten) op dienstregeling a (reizen/jaar).

* ν max : T ν max : T ν ij : ν ikT : ν kjT :

Gemiddelde beladingsgraad direct wegtransport op relatie ij (pallets/zending).

xiaj :

Variabele 0/1, 1 als pallets van herkomst i, via dienstregeling a, naar bestemming j worden

Capaciteit van de ingezette binnenvaartschepen (pallets/schip). Capaciteit van de vrachtwagen (pallets/truck). Gemiddelde beladingsgraad truck voortransport op relatie ik (pallets/zending). Gemiddelde beladingsgraad truck natransport op relatie kj (pallets/zending). getransporteerd, 0 als pallets direct worden vervoerd.

Vp :

Waarde van een pallet met product (€/pallet).

Invs : Invh : Inv pos :

Totale investering in de benodigde overslagmiddelen aan boord (€). Totale investering in de benodigde positionerings equipment aan boord (€).

t Invtot :

Totale investering op terminal voor overslag en ondersteuning (€).

i

Totale investering in het schip (€).

77


78


t Invoff : t Invmat : Invspt : Inveqt : i

Investering in kantoorruimte op terminal (€).

i

Investering voor kantoor materieel (€).

i

Investering in benodigde ruimte op de terminal voor pallets, vrachtwagens etc. (€).

i

Investering in aanvullende handling-equipment op terminal zoals heftrucks (€).

Tdps :

Afschrijvingstermijn van het schip in jaren (jaar).

Tdph : Tdpp :

Afschrijvingstermijn van de overslagmiddelen aan boord (jaar).

Int : Labs :

Gehanteerde rentepercentage (%/jaar).

t

Labai : t Labt i : ti Labtot :

Afschrijvingstermijn van de positionerings equipment aan boord (jaar). Arbeidskosten voor de bemanning van het schip (€/jaar). Loonkosten administratie op de herkomstterminal ti (€/uur). Loonkosten fysieke overslag op de herkomstterminal ti (€/jaar). Totale loonkosten overslag op de terminal op de herkomstterminal ti

C fuel :

Brandstofkosten van het schip per motoruur ((€/uur).

Cmain :

Onderhoudskosten van het schip per motoruur ((€/uur).

O ti :

Totaal inkomende orders op de terminal op herkomstterminal ti (orders/jaar).

Ps : Pm : Pthti :

Het totale aantal pallets dat per schip wordt overgeslagen (pallets/jaar). Het totale aantal palletbewegingen per jaar aan boord van het schip (moves/jaar).

Pinti : ti Pout : ti th , w :

Pallets per jaar dat op herkomstterminal ti wordt overgeslagen (schip-wal), (pallets/jaar)

Totaal aantal overgeslagen pallets op herkomstterminal ti (pallets/jaar). Pallets per jaar dat op herkomstterminal ti wordt overgeslagen (wal-schip), (pallets/jaar)

P

Pallets per week dat overgeslagen wordt op herkomstterminal ti (pallets/week.

pm : k3 → k1

Het gemiddelde aantal moves per pallet (moves/pallet). Segment van dienstregeling tussen terminal k3 en terminal k1 .


79


E Gecalculeerde versus gerealiseerde tarieven per rit In de onderstaande figuur worden de tarieven per rit met elkaar vergeleken, waar uitgegaan is van een bezettingsgraad van 100% (ofwel een Full-Truck-Load).

Gerealiseerde tarieven (euro/rit)

600 500 400 300 200 100 0 0

100

200

300

400

500

600

Gecalculeerde tarieven (euro/rit)

Figuur 43 : Vergelijking gecalculeerde en gerealiseerde tarieven per rit.

Uit de figuur komt naar voren dat er op de langere afstanden (hogere tarieven per pallet) een structurele onderschatting van de gecalculeerde tarieven plaatsvindt. Dit betekent dat er in de kostenberekening uitgegaan wordt van iets te lage wegtransportkosten. Deze onderschatting is echter gehandhaafd om de kansen van de binnenvaart niet te overschatten.


80


F Overslagtechniek De eerste vorm van overslag die hier genoemd zijn de blokstapeling concepten (figuur 44 ). Deze overslag techniek kenmerkt zicht door het ontbreken van stelling en de overslag wordt uitgevoerd door heftrucks.

H = 5,5m C=40/h

[525] (26)

(9)

Figuur 44 : Voorbeeld van een Blokstapeling concept (Concept 1C).

De tweede overslagtechniek betreft het concept met aangedreven stellingen zonder sorteren (figuur 45). Dit concept is gebaseerd op aangedreven stellingen (kettingbanen) en de in-en uitslag positie op het schip bevindt zich midden in het schip. Gemiddeld zal een overslagsnelheid van 120 pallets per uur waarschijnlijk wel haalbaar zijn. Eventueel kunnen er vanaf de onderste rij twee pallets tegelijk op de lift verzameld worden, waardoor enige tijdwinst geboekt kan worden.

H = 6,5m C=60-120/h

[504] (21)

(21)

Figuur 45 : Voorbeeld Aangedreven stelling zonder sorteren (Concept 2A).

De derde vorm van overslag die hier genoemd wordt is een concept waar de stellingen niet aangedreven zijn maar waar met behulp van twee shuttles het transport van pallets aan boord plaatsvindt (figuur 46). De in/uitslag positie op het schip is zodanig gekozen, dat het aantal pallets per kanaal 26 is. De stellingbrede lift bevat rollen en een verzinkbare kettingbaan per kanaal, waarmee de pallet aan de lift kan worden overgegeven. De lift wordt ook gebruikt om een shuttle te verhuizen naar een ander kanaal. Er zal steeds een lang kanaal (of twee korte kanalen) worden inof uitgeladen. De overslagtijd hangt sterk af van de palletpositie in het kanaal [Erasmus et al., 2003].


81


rollenbaan met heave

gangboordlift

stellingbrede lift

laadklep

H = 6,5m C=90-150/h

shuttle

[504] (16)

(26)

Figuur 46 : Voorbeeld Shuttle systeem (Concept 3).

Het vierde concept dat hier toegelicht wordt is een SBA overslag systeem (figuur 47).Doordat de kanalen dwars op het schip staan is elk kanaal slechts twee pallets diep. Er hoeft hooguit één pallet extra verplaatst worden om bij een willekeurig pallet te komen. Tijdens varen kan gesorteerd worden. De SBA’s hebben extra ver uitschuivende lepels, zodat ook de achterste pallet bereikt kan worden. Het middelste kanaal is opgeofferd voor overgang naar de wal. In de stelling heeft deze overgang de vorm van een kettingbaan, waar de SBA een pallet op afzet.

H = 7,5m Heftafel met splitsing

C=120/h

[444] (18)

(19)

Figuur 47 : Voorbeeld SBA overslag systeem (Concept 4B).

rollenbaan met heave

gangboordlift

stellinglift

in- uitslagniveau

vaste traversen

laadklep

H = 6,5m C=120/h shuttletraverse

[480] (20)

(20)

Figuur 48 : Voorbeeld Aangedreven stelling met sorteren (Concept 5).


82


H = 6,4m C=160/h bok

laadklep

bok bufferrij palletkooi

[480] (40) stellinglift

rollentraverse

Concept 6

Figuur 49 : Aangedreven stelling met sorteren met kraan (Concept 6).


83


G Dienstregelingen Transportnetwerk In de figuur worden de 7 dienstregelingen afgebeeld met de locaties van de overslaglocaties, waarbij aangegeven wordt welke producenten en afnemers door het binnenvaartnetwerk bediend worden.


72

78 Utrecht Schiedam

72

90

72

Oosterhout



Figuur 50 : Overzicht Dienstregeling 1 Transportnetwerk.

Drachten


84


Bezettingsgraad van de schepen Dienstregeling 1

Ontw ikkeling van Dienstre geling 1 8

1.2

1

6



7

5 4 3

0.8

0.6

0.4

2

0.2

1

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

1

9

2

Terminals

4

5

6

7

8

9

Schepen

Aa nta l reize n per jaar Dienstregeling 1

Ontw ikkeling va n de cyclustijd Die nstregeling 1 400

35

350

30

300

25

complete cycli/jaar


3



20 15 10

250 200 150 100

5

50

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2


3

4

5

6

7

8

9


Besparingen cumula tie f Dienstre ge ling 1 4.00E+05

1.00E+06



Pallets per jaar via Dienstregeling 1 1.20E+06

8.00E+05

6.00E+05

4.00E+05

2.00E+05

0.00E+00 1

2

3

4

5

6

7


8

9

3.00E+05 2.50E+05 2.00E+05 1.50E+05 1.00E+05 5.00E+04 0.00E+00 1

2

3

4

5

6

7


8

9


85



72

Drachten

120 Enschede

78 Utrecht Schiedam

72

90

72

Oosterhout



Figuur 51 : Overzicht Dienstregeling 2 in het Transportnetwerk


86


Be zettingsgraa d van de sche pen Dienstrege ling 2

Ontw ikkeling van Dienstregeling 2 8

1.2

1

6



7

5 4 3 2

0.8

0.6

0.4

0.2

1 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

Ontw ikkelingsstap (extra teminal of schip) Terminals

4

5

6

7

8

9

10

Schepen

Aantal reizen per jaar Dienstre geling 2

Ontw ikke ling van de cyclustijd Dienstregeling 2 50

400

45

350

40

300

35

complete cycli/jaar


3


30 25 20 15

250 200 150 100

10

50

5

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

10

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Besparingen cumulatief Dienstregeling 2

Pallets per jaar via Dienstregeling 2 400000

3.00E+06

Aantal pallets per jaar via de binnenvaart

350000 Besparingen in euro per jaar

2.50E+06

2.00E+06

1.50E+06

1.00E+06

5.00E+05

300000 250000 200000 150000 100000 50000 0

0.00E+00 1

2

3

4

5

6

7

8


9

10

1

2

3

4

5

6

7

8


9

10


87



72

Drachten

120 Alphen a/d Rijn

Schiedam

Enschede

85

72

Lieshout 85

72



Figuur 52 : Overzicht Dienstregeling 3 in het Transportnetwerk.


88


Be zettingsgraa d van de schepe n Dienstre geling 3

Ontw ikkeling van Dienstregeling 3 1.2

8

1

6



7

5 4 3

0.8

0.6

0.4

2 0.2

1 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3


6

7

8

9

10

Aa nta l reize n per jaar Dienstregeling 3 350

60

300

50

250

40

complete cycli/jaar


5

Schepen

Ontw ikke ling va n de cyclustijd Die nstre ge ling 3

30

20

200 150 100

10

50

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3


4

5

6

7

8

9

10



Pallets per jaar via Dienstregeling 3 400000

1.40E+06

350000 Aantal pallets per jaar via de binnenvaart

1.20E+06 Besparingen in euro per jaar

4


1.00E+06 8.00E+05 6.00E+05 4.00E+05 2.00E+05

300000 250000 200000 150000 100000 50000 0

0.00E+00 1

2

3

4

5

6

7

8


9

10

1

2

3

4

5

6

7

8


9

10


89



72

Drachten

120 Alphen a/d Rijn

Schiedam

Enschede

85

72

90

72

Oosterhout





90


Ontw ikkeling van Dienstregeling 4

Be ze ttingsgra ad va n de sche pe n Die nstregeling 4

8

1.2

7



1 6 5 4 3 2 1

0.8

0.6

0.4

0.2

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

10

1


2

3

4

5

6

7

8

9

10


Schepen

Aantal reizen per jaar Dienstregeling 4

Ontw ikkeling van de cyclustijd Dienstregeling 4 450

40

400 350

30 complete cycli/jaar


35

25 20 15 10

300 250 200 150 100

5

50

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2


3

4

5

6

7

8

9

10

9

10


Besparinge n cumulatief Dienstre ge ling 4 Pallets per jaar via Dienstregeling 4 2.5E+06

450000

Aantal pallets per jaar via de binnenvaart

400000


2.0E+06

1.5E+06

1.0E+06

5.0E+05

0.0E+00

350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0

1

2

3

4

5

6

7

8


9

10

1

2

3

4

5

6

7

8



91



72

Drachten

78 Lemmer

Meppel 85

Schiedam

72

72





92


Beze ttingsgra a d van de schepe n Dienstrege ling 5

Ontw ikke ling van Dienstre geling 5 1.2

9 8



1

7 6 5 4 3 2

0.8

0.6

0.4

0.2

1 0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

10

2

Terminals

3

4

5

6

7

8

9

10


Ontw ikkelingsstap (extra teminal of schip) Schepen

Ontw ikke ling va n de cyclustijd Die nstre ge ling 5

Aa ntal reizen per jaa r Dienstre geling 5 600

45

500

35 30

complete cycli/jaar


40

25 20 15

400

300

200

10 100

5 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3


4

5

6

7

8

9

10



Pallets per jaar via Dienstregeling 5 5.00E+05

3000000



2500000

2000000

1500000

1000000

500000

0

4.00E+05 3.50E+05 3.00E+05 2.50E+05 2.00E+05 1.50E+05 1.00E+05 5.00E+04 0.00E+00

1

2

3

4

5

6

7

8


9

10

1

2

3

4

5

6

7

8


9

10

Distrivaart Netwerkontwikkeling De weg naar een volwaardig netwerk in de binnenvaart

Recommend Documents