THE DEVELOPMENT OF INTERNATIONAL FREIGHT TRANSPORT AS A RESULT OF DEVELOPMENTS IN INTERNATIONAL TRADE, LOGISTICS AND EUROPEAN INTEGRATION C.J. Ruijgrok, TNO Mobility and Logistics & TIAS Business School
Summary The development of international trade is one of the main driving forces behind the international and transcontinental freight transport. Within Europe the European integration has given a significant impulse for the development of trans border freight transport. A third element, which is of significant influence on both the volume and the composition of international freight transport concerns the (inter company) logistics organization. Where which activity takes place, is being determined by the logistics requirements of the actors in the supply chain, most importantly its final customers. In this paper a number of trends are identified and the results of a number of studies that indicate the consequences of these trends are summarized, focusing on the consequences of freight transport from, to and through the European territory.
Samenvatting De ontwikkeling van de wereldhandel is één van de belangrijkste drijvende krachten achter de ontwikkeling van het transcontinentale goederenvervoer. Binnen Europa heeft de Europese integratie een belangrijke impuls gegeven aan de ontwikkeling van het grensoverschrijdende goederenvervoer. Een derde element dat van grote invloed is op de omvang en structuur van het internationale goederenvervoer betreft de logistieke organisatie. Waar welke activiteit plaatsvindt en met welke vervoerwijze dit gebeurt, wordt bepaald door de logistiek eisen aan de supply chain, en met name door de eindklanten daarvan. In deze paper worden een aantal van deze trends op een rij gezet en worden de resultaten van een aantal studies die ingaan op de consequenties van deze trends voor de ontwikkeling van het goederenvervoer van, naar en door Nederland en Europa aangegeven.
Introduction and description of some general trends This paper describes the development of freight flows to and from Europe, as a result of some major changes in the world economy and the world trade. It results from a study carried out on behalf of Holland International Distribution Council, together with Ernst & Young and Groenewout. It presents public available data and data obtained in studies carried out by TNO (NDL, 2006). Outsourced manufacturing, particularly to Asia, has significantly changed transportation patterns, and this trend is expected to continue as more companies seek to reduce production costs by moving operations and/or sourcing offshore. The transition to longer supply chains is expected to have a major impact on transportation markets of the future. While logistics costs have dropped dramatically in the last decades, flows have grown twice as hard internationally as within national borders. Together with the growing capability of firms to individualize their products and services, this has created new network architectures that can span the entire globe. On the one hand transport systems will need to adjust better to a globalizing economy, with a higher variation in different types of networks than ever before. Similar to other transportation modes, transporters of small parcels are focusing on global shipping needs. Small and mid-sized businesses are faced with new challenges in the global markets and are seeking to partner with a major company that can quickly help to set up international transportation networks.
The
splintering of flows that occurs due to the demands of customization and increased responsiveness will force firms to look outside their company borders for co-operation and, in the end, for scale. Thus, transport systems will need to be more flexible and obtain a more hybrid nature, to accommodate both slow and large scale flows as well as small scale, just-in-time shipments (see section 2 of this paper). In Europe there are only two modes of transport that have benefited from the growth of the European economy in the past period; those are road transport and short sea shipping. Both modes have profited from the opening up of the European market, the liberalization of transport markets more than the other modes. Especially the rail mode was not able to profit although it was heavily supported by supporting measures from the various governments and the EU. See figure 1.
Figure 1: Performance by goods transport in billion tonkm 1970-2001 (DG TREN, 2003).
1400
1200
1000
800
600
400
200
0 1970
1975
1980
1985
1990
Road Short-sea shipping Rail Inland waterways Pipeline
1995
2000
Figure 2: The importance of external relations for the Dutch economy (TNO, 2006)
Development GNP, imports and exports (re-exports and produced in the Netherlands) 2002-2006 22,0% 20,0% 18,0% 16,0% 14,0% 12,0% 10,0% 8,0% 6,0% 4,0% 2,0% 0,0% -2,0%
20,1%
11,0% 9,0%
3,8%
5,0% 3,6% 1,8%
0,4% 0,1% -0,1%
-0,1%
2002
2003
7,0%
7,3%
3,5%
3,5% 2,5%
1,7% 1,2%
1,5% 0,5%
2004
2005
Goods imports
Goods re-export
Exports produced in the Netherlands
GNP The Netherlands
2006
The 10 world’s largest importers and exporters in 2004 were Germany, France, The Netherlands, Italy, the UK and Belgium in Europe; China and Japan in Asia and the USA and Canada in the Americas. Most of these countries are able to balance the value of imported goods with that of export flows (which sometimes is resulting from exports of goods that have previously been imported but have changed ownership or has been transformed through adding value in the importing country) The USA is the main exception: it imports almost twice the value it exports (CPB, 2006). In the Netherlands a growing share of GNP has to do with imports and exports, see figure 2. This picture shows the growing importance in the period 2002 -2004 of the volume of goods that pass through the Netherlands with some value added, due to assembly, repackaging, or trade (TNO 2006). The growth of world trade directly influences the growth of maritime transport. In the early years this involved mainly the transport of raw material like oil and ores, but in recent years the development of containerized transport has been a major component of this growth. The development of containerized cargo has been impressive in the first years of this millennium. The total flow on the major routes almost doubled and the volume on the route Asia- USA more than doubled in a five year period. Also on the route Asia – Europe a considerable growth can be observed: from 4.5 millions of TEU’s in 2000 to 8.4 millions in 2005. See figure 3.
Figure 3: Containerized Cargo Flows along Major Trade Routes, 2000-2004 (in millions of TEUs), (Rodrigues, 2005)
Global container transport flows to and from the Northwest European mainland mainly move via six ports. From the total throughput of 32 Mio TEU that was transshipped in the le Havre – Hamburg range in 2005, the port of Rotterdam was the biggest, with a throughput of 9.3 million TEU in total followed by the ports of Hamburg (8.1 million TEU), Antwerp (6.5 million TEU), Bremen (3.7 million TEU), Le Havre (2.1 million TEU) and Zeebrugge (1.4 million TEU). However, the position of Rotterdam is being threatened through the fast growing transshipment capacity of other ports in the Antwerp- le Havre range, see figure 4. The share of Rotterdam in the top 6, although by itself it has grown, has been declining since 1997. The strongest capacity increase is already realized in the years 2003-2006, in which the expansion amounts to 50%. Antwerp doubled its capacity in this time period especially through the realization of the Deurganckdock, and will become the largest container port in the Hamburg – Le Havre range. The average annual growth of the ports from 1995-2005 was 9%. In this time period, Rotterdam’s market share went from 37% to 30%. The other ports increased their shares, especially Antwerp and Hamburg. Especially Hamburg has profited most from the growth of the Chinese exports (Source: TNO 2004, UA 2006).
Figure 4: Extension in container transhipment capacity in NW European ports 2004-2008
12 10 8 6 4
7,5
7,2
5,4
2
3,5
0 Rotterdam
2003
ext 2004
Hamburg
ext 2005
Antwerpen
ext 2006
Bremen
2,0 Le Havre
ext 2007
But not only in Hamburg has the number of containers to and from China grown. Also in Rotterdam the number as more than doubled in 3 years time. This emergence of trade with China has lead to strong imbalances in the number of containers going to and from China. As a result of that the price of containers from China is double (1800 €) that of transporting a container from Europe to China (source TNO, 2006). In figure 3 the tremendous growth of imports from Asia in the period 1996-2005 is shown, and especially the growth of imports coming from China: in almost grew with a factor 10 in that 10 year period. The share of Asia in the total imports from the Netherlands has grown 7% while the share of the traditional partners (Germany, Belgium, France, UK) has dropped 10% (CPB 2006, TNO 2006).
Logistical developments and trends As a result of the increasing sophistication that is required for logistics systems to fulfill the increasing demands from their users (or clients from these users), there is a growing need for flexible logistics structures that aim for: •
Cost and asset efficiency
•
Responsiveness towards changing customer requirements
•
Obtaining marketing advantage
The first objective is forced even more by the last two, because only if logistic structures can be efficient, they offer feasible solutions in today’s ever more competitive environment. Consolidation and Collaboration (horizontal as well as vertical cooperation between chain partners) are the most logical ways to generate lower cost per unit of freight. Through consolidation of flows, larger vehicles can be used and the loading efficiency is optimized. Through Collaboration also the planning of logistic activities is synchronized with results is a much smoother, seamless flow of goods through the logistic system, which results in higher utilization but also creates the possibility of using cheaper and slower modes of transport and avoids the need of safety stock (Groothedde, 2005). The high level of responsiveness that is required could possibly conflict with the above-mentioned need for slower and smoother flows of goods, but avoiding of this possible conflict is one of the biggest challenges in the design of logistic networks. The set up of hybrid networks (which create different possibilities for flows to reach their final destination), both for production, warehousing and transportation, creates the flexibility required. Part of the production with a demand pattern that can be predicted well in advance is produced on far away locations that use the low labor cost. The rest of the production is postponed to the last possible moment on locations close to the customer. There is a trend towards the increased usage of hybrid networks. Multimodal networks are a specific example of hybrid networks, especially if these modes are used in a parallel way and not only in a consecutive way. Hybridization occurs on all levels: production, inventory and transport. Through an overall planning and control mechanism shortcuts are created that enable consolidation of freight flows and enable fast and reliable delivery at the same time. These trends mainly emerge from increasing customer requirements, translated into shipper demand. In general the supply of transport is lagging behind and especially the old fashioned unimodal modes of transport that only try to optimize flows as they occur from station to station (that is, the railways), are not able to cope with this increasing requirements. Increasing transport prices due to internalization of external costs and increasing labor and fuel costs will lead to a higher emphasis on reducing transport costs and will increase the need to use cheaper modes of transport, if possible. Also possibilities to substitute transport costs for inventory costs, through using slower modes and lower frequencies of transport, will become more attractive.
The main driving forces behind these trends are the necessity to reduce costs in order to stay competitive in globalizing markets and the improved possibilities to control logistic processes using information and communication technology. Of course not everyone will welcome these innovations because they threaten existing market positions, and many of the more advanced ways of logistic organization not only rely on technology but also on trust. However the need to remove sub optimization in ever more competitive markets can only be realized if companies use the advantages of information that is available and make this information transparent to other partners in the supply chain. In many cases the existing level of information availability is insufficient to really optimize logistic processes. If however the need for optimization emerges because of cost increases or higher quality requirements, it is likely that these barriers will be overcome. One specific consequence of the emerging occurrence of hybrid networks is the stabilization in time of the logistic processes. Better planning leads to less uncertainty and the possibility to use slower but more efficient means of transport. The functioning of the network highly depends on the possibilities to synchronize the activities of each of the parties involved. Synchronization has to do with the timely and coordinated exchange of information between the parties enabling them to adjust their actions and avoid unnecessary buffers and disruptions of the flow. In order to achieve this one has to: •
Improve transparency along the supply chain.
•
Improve forecasting and planning procedures.
•
Reduce uncertainty in demand and supply.
•
Create flexibility and avoid panic decisions.
•
Create parallel sourcing possibilities.
Especially in the hybrid networks advocated in the previous section, the level of exchange of information regarding upcoming events and the realization of planned activities has to be much more intense than in a decentralized organization where everyone is self reliant. In such complicated networks there is a need for a ‛chain-manager’ that coordinates all related activities. Such a chain manager has to have some authority in order to force parties to work according to the service levels they have agreed upon. Valuable products with a very low demand frequency (C-goods) are stocked centrally and can be shipped quickly on long distances if the reduction in inventory costs outweighs the additional
transport cost of small lot sizes using express transport. The utilization of cheap and slow modes of transport in combination with faster means of transport can sometimes be much more advantageous than that of high speed expensive means of transport, especially for products with a low value density and with a high level of demand certainty. As such hybrid networks can combine the advantages of both network alternatives and thus create both a higher level of efficiency and flexibility. Examples of these type of solutions can be found in the Eutralog report (TNO, 2006). Note that in such a network the Logistic Service Provider (LSP or 3PL) plays a crucial role. This party has to make sure that the commercial contracts of the producers that have created a consortium to deliver their products in a synchronized way to their customers (the retailers) are performed according to the service level agreements they have agreed. This means that in order to work efficiently and effectively the LSP has to know what specific logistic agreements exist between all parties concerned, and has to know the orders and production plans timely in advance. Also he has to make sure that the utilization of the resources is optimized and that proactive action is taken if unplanned actions occur that obstruct the current plan. It is clear that such a hybrid network asks for a good coordination and synchronization of the actions of each of the partners in the logistics network.
Trends in international freight transport in the near and further future Several models exist to forecast the development of freight flows on a global scale. The most recent
European
model
is
called
TRANSTOOLS
(http://www.inro.tno.nl/transtools/Deliverables.htm), in which the expertise of several models and modelers is combined. For the Netherlands both NEA and TNO participate in this project. For DG TREN recently this model suite was used to make forecasts of the European freight flows up till 2020, also using different scenarios for European Transport Policy (TML 2005). In this model many of the trends that were described above in this paper are being reflected through endogenous variables or through exogenous parameters and assumptions. A number of outcomes for these scenarios are presented below.
Figure 5: Development in Export volumes for the EU 25 countries (source NDL, 2006)
EU25 EU25 exports exports in in 2000, 2000, 2010, 2010, 2020 2020 in in mln mln tonnes tonnes EU EUExports Exportsin in mln mln tonnes tonnes
2000 2000 2010 2010
TToo tatal l
AAss iaia ( (CC hhi in naa/ /InIn ddi ia a))
RRoo WWo orrl ldd
2020 2020
RRee uurro opp ee
inintr traa EEUU 2255
7000 7000 6000 6000 5000 5000 4000 4000 3000 3000 2000 2000 1000 1000 00
Figure 5 shows the total trade (all commodities) in millions of tonnes for a number of years. The main conclusion that comes out of this picture is, that although the growth rate of trade with Asia is growing tremendously, the majority of international flows to and from European countries remain within the European community. EU25 are main trading partners with a volume of 4 bln tonnes in 2000. The share of Asia (China/India) in EU trade is increasing in both imports and export, but remains small. The share of Asia in EU exports increases from 0.8 in 2000 to 3.6% in 2020. These results are in line with a recent study of CPB (2006).
Figure 6: The development of containerized transport as forcasted by Transtools (Source: TNO, Transtools intermediate results based of the European base scenario that is used for the Mid term review of the White paper (Assess study) and reported in NDL, 2006)
EU25 EU25 imports/exports imports/exports in in 2000, 2000, 2010, 2010, 2020 2020 in in mln mln tonnes; tonnes; containerised containerised transport transport NSTR9 NSTR9 EU EU Imports Imports and and exports exports summed summed 2000, 2000, 2010, 2010, 2020 2020 in mln tonnes of NSTR9 in mln tonnes of NSTR9 3,000 3,000 2,000 2,000
2000 2000 2010 2010
1,000 1,000
2020 2020
00 2000 2000 2010 2010 2020 2020
intra intra EU EU 25 25
Reurope Reurope
RoW RoWorld orld
Asia Asia
Total Total
1,101 1,101 1,216 1,216
125 125 157 157
146 146 153 153
40 40 127 127
1,411 1,411 1,653 1,653
1,357 1,357
189 189
165 165
223 223
1,933 1,933
In figure 6 the total imports and exports for NSTR Group 9 are shown. As we do not have a container indication yet, we use NSTR9 (finished products) as a proxy for international containerized transport. This picture shows that the share of Asia in EU imports increases from 1.4% in 2000 to 5.9% in 2020. So the important growth of Asian imports has to be looked upon in the perspective of the total imports from European countries, that still is dominated by imports from nearby countries. Also here the dominancy of intra EU trade can be observed. There is an import further growth of imports from Asia to be expected (from 40 to 223 Mio tonnes), but the share in the total amount of import and export still remain relatively small (it grows from 4% to 19%). The share of NSTR9 in total imports from Asia is already high 33% (in 2000) and remains high 35% (in 2020). The share of exports of NSTR9 to Asia decreases from 21% to 19% in 2020. In figure 7 the composition of the total external flows of the EU countries is presented by origin and destination. Also this picture illustrates the dominance of the intra European flows.
Figure 7: External EU flows by Origin and Destination, in Mio Tonnes, 2020 (NDL 2006)
European European imports/exports imports/exports in in 2020 2020 of of NSTR9, NSTR9, by by European European origin/destination origin/destination EEuro uroppea eann im imppoorts/e rts/exp xpoorts rts ooff NNSSTTRR99 bbyy reg regio ionn in in 202 20200 2500.0 2500.0 2000.0 2000.0
AAssia ia (China/India) (China/India) RoW RoWorld orld
1500.0 1500.0
RE REurope urope EEUU
1000.0 1000.0 500.0 500.0 0.0 0.0 Nor thW e Ger man Nor thW e Ger man
Landloc Landloc Mediterr Mediterr ked y, st ked y, st anean anean Eur Europe Europe ope Denmarkk Europe Denmar
AAsia sia (China/India) (China/India) RoWor RoWorldld REur REurope ope EU EU
Total Total
155.3 155.3 91.3 91.3
43.0 43.0 23.5 23.5
25.5 25.5 40.4 40.4
2.0 2.0 10.5 10.5
225.7 225.7 165.7 165.7
21.3 21.3 769.1 769.1
56.1 56.1 362.5 362.5
28.5 28.5 98.2 98.2
92.0 92.0 126.9 126.9
197.9 197.9 1356.7 1356.7
References •
CPB, 2006, W. Suyker and H. de Groot, China and the Dutch Economy, Stylised facts and prospects, Document 127, The Hague
•
Charles Rivers Associates, 2004, "Study on the Port of Rotterdam - Market Definition and Market Power", Boston
•
European Commission, 2004, DG TREN, EU Energy and Transport in Figures, Brussels
•
Groothedde, B., 2005, “Collaborative Logistics and Transportation Networks. A Modelling Approach to Hub Network Design”, Ph D Thesis, University of Delft
•
NDL 2006, Wereldstromen, wereld kansen, Hoe Nederland grip krijgt op globalisering van produkten, produktie en logistiek, Zoetermeer
•
Rodrigues, J-P., Hofstra University, see http://people.hofstra.edu/geotrans
•
TML, (2005), Assess, Assessment of the Contribution of TEN and other transport policy measures to the mid term implementation of the White paper on the European Transport Policy
for
2010,
Leuven,
see
http://www.tmleuven.be/project/assess/2005_10_28_assess_final_report_en.pdf •
TNO 2004, Bogers, E and D. Henstra, State of the art of Intermodal Freight Transport, Eutralog deliverable 4.1. , Delft
•
TNO 2006, Kees Verweij, De logistieke Kracht van Nederland, report for NDL, Zoetermeer
•
UA, E. van de Voorde, Lecture at Tias Business School
IMPACT OF THE GLOBALISATION ON LOGISTIC SERVICE PROVIDERS IN BELGIUM I. Cornillie, Vrije Universiteit Brussel (Vakgroep MOSI-Transport en Logistiek) C. Macharis, Vrije Universiteit Brussel (Vakgroep MOSI-Transport en Logistiek)
Introduction The setting of this paper is the impact of globalisation on today’s economy and more specific on the sector of transport and logistics. The globalisation process has been recognized as one of the main underlying forces impacting logistic service providers (Lemoine, 2005). The definition of globalisation passed on by the International Monetary Fund (IMF), “the growing economic interdependence of
countries worldwide through increasing volume and variety of cross-border transactions in goods and services, freer international capital flows, and more rapid and widespread diffusion of technology”, illustrates that the globalisation wave is a combined process of various actions and trends. As a consequence the measurement of the impact of globalisation on logistic service providers (LSP’s) is a complex research problem. The world has become one global village interlinking businesses and their supply chains all over the world. Today companies (shippers) need to orient their business outside the borders of their home country and control their costs to survive the fierce competition. Cost control generally means cutting down unprofitable business units and focussing on one’s core business. Therefore off-shoring parts of the value chain to low-cost countries and outsourcing parts of the value chain - in particular tasks that are catalogued as secondary activities such as logistics - are general adopted ways of organising business today. Following to this trend an increasing amount of supply chain activities are transferred to the logistic service providers (LSP’s). Following to the internationalisation of the economy value chain activities (sourcing, production, manufacturing and sales sites) are spread out all over the globe. The expansion of Europe and the growth of China and India towards important economic entities are changing the face of logistics. Outsourcing and off-shoring activities drive the complexity and longitude of the supply while complex supply chains fuel the need for efficient international logistic management. It is a self-propelling process. In order to be efficient logistics needs to operate crossing company borders with all agents of the supply chain. Monitoring the supply chain from source to consumer is a constant quest for optimisation. International success is guaranteed by the continuity of the supply chain and sharp control of the logistics costs, improving customer and shareholder satisfaction. This is true for both the demanding parties (shippers of goods) and the supplying parties (logistic service providers). Efficient logistics is considered as a strategic priority to compete in a globalized economy. Therefore the management of relationships between shippers and LSP’s is crucial. 60% of Fortune 500 companies in Europe have at least one contract with a third party logistics provider (Eyefortransport, 2006). Next to international orientation of business and cost control LSP’s also need to monitor the market and track the needs of their customers (shippers) in terms of competitive value proposition. Nowadays their exists a wide proliferation of products with shorter product life cycles and an increased rate of product innovation resulting in an increased movement of goods. In this world of
high variety and volatile demand leanness of logistic processes (Just-in-time, quick response, elimination of waste, forecast driven business models) is insufficient. Within this context the move from lean to agile supply chain management skills is key (Harrison and van Hoek, 2005). While lean means containing little excess; "a lean budget", agility means moving quickly and lightly; "sleek and agile as a gymnast". That’s what shippers expect from their LSP’s today, demand-driven, information based instead of inventory based and most importantly a high rate of agility. The aim of this paper is to reveal the strategic choices and ways of responding to the globalisation wave by the LSP’s located in Belgium. The case of Belgium is being chosen as Belgium serves as one of the most important logistic gateways for Europe.
Methodology To measure the impact of the globalisation it is designated to track the evolution of activities, list the current service offer across industry segments and track the presence across several diverse regions of the world. It is important to understand how LSP’s were organised in the past, how they operate today and how they envisage the future in terms of service offer, international presence and organisational structure. This dynamic approach will reveal the new challenges LSP’s are opposed to following the globalisation process. Weather LSP’s focus on few industry verticals or various industries and weather they have a global, regional or local orientation are both crucial questions in this research. To answer these research questions a bottom-up approach is applied in this research setup starting with the analysis of the trends and strategic choices via a two-folded market research. First, a qualitative market survey was conducted during the months April and May 2006. Second, a large scaled survey targeted at logistics managers is planned in the months of October-November of this year. This paper delivers the results of the first part of the research. Twenty in-depth interviews were realised with a variety of small (5), middle sized (6), large (5) LSP’s and federations of the transport and logistics sector (4). The targeting of the respondents was based on the directory of LSP’s in Belgium constituted by Truck and Business, completed with own desk research. The results of both qualitative and quantitative market surveys will be mapped in order to find conclusive strategic choices. Porter’s Diamond of National Advantage (factor conditions, demand conditions, firm strategy, firm structure and firm rivalry) and the diagram of Porter’s Five Forces (rivalry, threat of substitutes, buyer and supplier power, barriers to entry) were used as a framework for interview guidance (Porter 1980, 1990) (see figure 1).
Figure 1: Porter’s Diamond Model and Diagram of Five Forces
Source: www.12manage.com
Literature review A lot has been written from the perspective of customers (shippers) who use LSP services. This is the main focus of surveys conducted by consultant companies such as Capgemini (Annual Third-Party Logistics Study) and Computer Science Corporation (Annual Global Survey of Supply Chain Progress). Our objective is to identify key trends and strategic choices within the logistics industry from the perspective of LSP’s. According to the 10th Annual Third-Party Logistics Study, LSP’s mainly offer tactical services while customers seek close collaboration and strategic views. An important finding of this study is that price has become the main differentiator despite of value added services. This study was conducted by Capgemini and the Georgia Institute of Technology and covered North America, Western Europe, Asia-Pacific, Latin America, South-Africa and the Middle East (Capgemini, 2005). The Outsourcing Logistics report (2006), issued by Eyefortransport concludes that service reliability is more important than price. The reason for this contradiction is that in this study both shippers and LSP’s are interviewed, the latter putting services above price as competitive differentiator. Similar findings were noted in a study conducted by the Belgian institute for road transport (Instituut voor wegtransport, IWT) in 2005. They state that traditional transport (transport from A to B at an agreed rate) is in ongoing transition towards logistic management and oriented to value added logistics. While price is the focus within the sector of traditional transport, delivered services and quality are as important as price within logistic management. This is in contrast with the previous study were service was stated to be more important than price. It is clear that the pressure on LSP’s is high and that both price along with enhanced service proposition (moving up the value chain), are important factors to compete with existing players and new entrants. The following citation shows more is expected from the LSP’s: “If our 3PL has a close
cultural fit with Unilever, if it delivers added value to the relationship, and if it continues to get the basics of service, safety and cost right, then there’s a good chance we will renew the contract”, explains Rod Turner, operations and distribution Manager of Unilever (Eyefortransport, 2006). The important strategic issue LSP’s are confronted to today is to decide how to operate in a global interdependent marketplace. They need to choose what kind of organisational mode to apply to their business. Lemoine (2005) identified five external (environmental uncertainties, host country specific conditions, competitive environment, ICT and customer demands) and five internal (firm size, experiential knowledge, financial resources, skills and culture) factors related to the LSP’s as decisive elements for strategic choices. LSP’s have used a wide range of organizational modes in order to survive the fierce competition and perform activities in the international markets. Ranging from arm’s length agreements (nonformalised) mainly applied for low value transactions (transport from A to B), to transitory alliances (short termed collaboration agreements), working partnerships (contractual relationship for a short to medium term with a low degree of sharing information, resources and funding) to strategic alliances (long term, formalised and based on win-win principle with a high degree of sharing risks and profits) and joint ventures. Within the latter mode efforts are combined between 2 or more LSP’s and activities are performed under a common name (Lemoine, 2005). This wide range of organizational modes can be based on horizontal or vertical agreements. Horizontal agreements exist between LSP’s (intra-industry) and aim at increased bargaining power via the acquired access to complementary skills and new markets. Vertical agreements exist between the shipper and the LSP. In the end the evolution of business proofs that alliances and joint ventures evolve towards mergers and acquisitions in most of the cases because complex collaboration modes are time-consuming. In general LSP’s seek to expand their service offer and increase their international presence to maintain competitive advantages (Lemoine 2005, Verstrepen 2005). In the next sections the LSP landscape will be illustrated followed by the case of Belgium.
Logistic Service Providers The LSP landscape is characterised by increasing consolidation, pressure to cover the global market (follow the shipper, reactive attitude) and pressure on profits. These elements build a highly fragmented and competitive West-European logistics market (Verstrepen, 2005). By its nature the demand for transport and logistic activity is a derived demand because of its strong relation to the demand for movement and treatment of goods, driven by internationalisation and economic growth. Next to the growing demand for transport, LSP’s are faced to the growing demand for coordination and management activities of larger parts of the supply chain.
Enhancing logistics partnerships, with improved communication and/or the development of effective relationship management is crucial to survival. In the following section the position of LSP’s will be analysed.
Positioning Coordination of the supply chain activities along with the collaboration across agents and LSP’s has become so important that fourth party logistics providers were created to do the job. The figure below illustrates the positioning of LSP’s in terms of level of outsourced activities and level of collaboration. Over the years there has been an evolution from first party logistics (1PL) to 2PL, 3PL and 4PL service providers.
Figure 2: Positioning of LSP’s Level of Outsourcing
Management & Control
4PL
Organization& VAS
Operational tasks
3PL
Future: ICTbased broker Transport 20%, Logistics 80%
2PL
Transport 100% Vertical integration
1PL Focus on costs / Short term
Level of collaboration
Shared risks & profits / Long term
Source: own setup based on Vannieuwenhuyse, 2003 Most authors classify the LSP’s based upon the level of outsourcing activities, service package and level of collaboration (Van Mierlo and Macharis, 2005). According to Visser (2004) four types of LSP’s can be identified:
•
1PL: Here we refer to the shipper, organising and executing all of the logistic activities autonomously, all activities are done in-house (100% in-sourcing).
•
2PL: The shipper (demanding party) uses a subcontractor to execute transport activities. The 2PL is responsible for clearly defined operational tasks.
•
3PL: Following to the outsourcing trend during the eighties 3PL’s entered the LSP arena next to 2PLs. They offer value added services such as governance of the supply chain (order management, custom clearance,...) along with solutions for improvement of operational performance. A long-term relationship between the shipper and the LSP is preferable in this setting. Traditional tasks such as transport is outsourced to 2PL’s.
Some 3PL operators supply “downstream” customised activities (postponement tasks). Katoen Natie for example, a global 3PL based in Belgium supplies actual postponed manufacturing and assembly services to industries such as the chemical (Dupont) and automotive sector (General Motors). For various companies (Delmonte, Quicksilver,…) they offer labelling and quality control (Vannieuwenhuyse and Misschaert, 2005).
•
4PL: Both the organisation and the management of logistics is sourced out to 4PLs. In many cases they control the complete supply chain from point of sourcing to point of sale and point of using. They are non-asset based and the traditional transport and basic logistic services are sourced out. They play an advising role in supply chain design, development and implementation of solutions. Furthermore they take part in strategic decision-making and envisage the sharing of risks and profits with shippers. Recently a new kind of operator has entered the 4PL arena, the ICT-based brooker, playing an intermediate role between shippers and their choice of logistic service provider to offer competitive prices.
In the next sections the logistic landscape in Belgium and the behaviour of the logistic providers will be described in terms of their service offer and strategic choices following the globalisation wave.
Case of Belgium Both from a geographical and value creation point of view, Belgium has a central position within the European distribution, located in the area called the Bleu Banana. This area concentrates 60% of the European purchasing power taking off in England crossing the Benelux, via the Rhine through Switzerland until the industrial hart of the North of Italy, Milan. The internationalisation of the economy creates important flows of goods and services over our territory increasing the transport intensity and the growing need for logistic management. Along with the challenges LSP’s are faced to, this also creates opportunities for international LSP’s. Today Belgium has around 8.800 2PL’s and somewhat less than 1.000 3PL’s, of which +/- 25 big players (Febetra, 2006) active on its territory. For 4PL’s no figures exist at the moment. Further market scanning will need to be executed. The Directory of LSP’s in Belgium (Truck & Business Belgium) lists 262 companies.
Table 1 shows the top ten LSP’s in Belgium giving the storage capacity and the range of supplied logistic services. Four operators out of the top ten offer a complete selected service package. The remaining six operators offer at least seven out of the eleven selected services.
Table 1: Top 10 LSP’s in Belgium
Source: Own setup based on the Directory of LSP’s in Belgium, Truck & Business Belgium (March 2006). ‘A’ stands for storage, ‘B’: transhipment, ‘C’: Stock management, ‘D’: packaging, ‘E’: order management, ‘F’: Transport and or Distribution, ‘G’: labelling, ‘H’: invoicing, ‘I’: quality control, ‘J’: Reverse Logistics and ‘K’: customs authorities management.
Figure 3 shows the frequency of the offered services in terms of percentage. The traditional services such as transport and distribution remain in the top four of offered services. But it is clear that stock management becomes as important. 68% of the LSP based in Belgium already offer value added logistics such as packaging, labelling (55%) and quality control (42%). Half (49%) of the LSP population offers at least eight different services (Figure 3).
Figure 3: Services and Package Services Storage Transshipment Stock Management Transport and/or distribution Order Management Packaging Labelling Customs Authorities Management Invoicing Quality Control Reverse Logistics N=262
% 98 89 85 82 71 68 55 54 46 42 23
Package Full package 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Single service 1
% 14 12 15 8 10 13 8 7 7 5 2
N=262
Source: Own setup based on the Directory of LSP’s in Belgium, Truck & Business Belgium
It is interesting to analyse to what extend the LSP’s outsource their own secondary services such as transport, storage and distribution in order to determine if LSP’s grow in the direction of non-asset based business models. On the contrary the elaborated offer of value added logistics and postponement services require investments. Analysing to what extend these kind of services are a reality in today’s service offer can help us understand the challenges and strategic choices LSP’s are confronted to. This question will be addressed in a quantitative market research (N=250). Furthermore it will enable the understanding of the fragmented market and to distinguish more precisely the trends between small, medium and large players that are noted during the in-depth interviews.
Results in-depth interviews The results of the in-depth interviews are structured following company size and are introduced with general findings across company size. Today the market for all freight flows is accessible for all competitors, except for cabotage services (transport within a country supplied by another country) supplied by new member states. Within approximately four years these services will also be liberalised (Van Mierlo and Macharis, 2005). Competition from the new member states comes mainly from Poland & Czech Republic. Still most of the haulage is lost to Germany, France, Italy & Spain because of the high level of wages in Belgium (total transport cost is composed of +/- 41% wage followed by +/-21% fuel). How players respond to the internationalisation of business processes depends highly on their company size. There is a correlation between company size and their choices regarding strategy and organisational structure. In general these interviews indicate that challenges, across company size, in the logistic sector are wages, labour force and congestion on the Belgian roads. Small businesses (most of them 2PL) are focussing on basic transport services and are confronted to fierce competition and high pressure on their margins. Due to their large number many are doomed to disappear from the logistic landscape. Many apply a survival strategy limiting their operational range and truck fleet to avoid bankruptcy. To stay in the market and guarantee their future they need to focus on local and niche markets where language, culture and customized service prevail over price. For this group it is difficult to evolve towards logistic services because of direct competition by their own customers (3PL’s) and highly required investments. Middle-sized LSP’s (mainly 3PL’s) offer next to transport services also a basic level of logistics services and are opposed to pressure from their customers (shippers) regarding collaboration with EastEuropean partners (collaboration or “green-field” investment). Many consider or realised strategic alliances to assure continuity of business and European presence. The Belgian transport company Maenhout, based in Ostend, is an interesting example. The Wim Bosman Group, a Dutch 3PL acquired
more than 50% of the shares and closed a collaboration in June 2005. Maenhout focuses on the Benelux, UK, Ireland and Southern Europe Zuid-Europa while Wim Bosman is present in Northern, Central and Eastern Europe. Together they increased their European presence and increased their customer satisfaction. In general middle-sized companies have a positive view towards future challenges and envisage two growth areas: total supply chain management service, both on the inbound and outbound side and production logistics (value added logistics) in terms of assembly and customisation. Large LSP’s are also opposed to tough competition and (mainly 3PL’s, some with 4PL services) focus on logistics services with high added value. 80 to 90% of the basic transport services are outsourced towards 2PL’s. They apply the strategy of a “follower”, largely dependent on the shippers’ requirements, maintaining an international strategy with a focus on global growth. Many do have important amounts of capital allowing them to invest in equipment and guarantee a market drive and flexible approach, responding to customer needs. The largest ones choose ‘greenfield’ investments to operate abroad. The strategic answers to overcome today’s market challenges and gain competitive advantage are dependent on the size of the LSP. Small LSP’s focus on local transport and niche markets. Still, this research concludes that these chosen markets require low investment so future success is not guaranteed because the barriers to enter are too low making it easy for rivals to attack. The only competitive advantage is based on cultural knowledge and language skills. Medium sized LSP’s limit their operation radius to +/- 500 km due to harsh competition above this radius. Still, following the demand of their customers most opened a subsidiary in the new member states and others consider to follow the same trend by forming and setting up strategic alliances. Large players maintain an international focus combined with mergers and acquisition opportunities along with green-field investments with focus on VAL services to various industries.
Conclusion In Belgium most of the transport companies have a small and medium-sized profile and don’t have enough financial resources to invest in value added logistic services next to the classic transport service. Small companies are therefore forced to fierce survival strategies with a focus on local and niche markets. Medium sized companies also experience fierce competition but seek strong strategic alliances to guarantee their future success and increase their geographical scope. Large companies experience tough competition but can cope with the competitive forces by increasing their network globally (investments). There is clearly a link between size and strategic choice. Further work is necessary to test the insights gained on this topic via this qualitative survey with a quantitative
survey. Therefore a large scaled survey (N=250) targeted at logistics managers will be realised in October-November of this year.
References
Buckinx, M. (2006) Passing on family companies, Truckeurope Bucks Consultants International (2003) The role of Third Party Logistics Providers and their impact on
transport. Bhatnagar, R., Viswanathan, S. (2000) Re-engineering global supply chains, International Journal of
Physical Distribution and Logistics Management, Vol.30 (No.1) Capgemini and Georgia Institute of Technology (2005), Tenth Annual Third-Party Logistics Study. Computer Science Corporation (2005) The Third Annual Global Survey of Supply Chain Progress. Cornillie, I., Macharis, C. (2005) Driving forces behind the evolution of transport ton kilometres, Proceedings: BIVEC-CIBET Transport Research day. Eyefortransport (2006) Europe’s Fortune 500 Outsourcing Logistics report. Eyefortransport (2006) The North American 3PL Market: Key market drivers and trends. Lemoine, W., Dagnaes, L. (2003) Globalisation strategies and business organisation of a network of
logistics service providers, International Journal of Physical Distribution and Logistics Management, Vol.33, No. 3. Lemoine, W. (2005) Organizational Business Models in International Operations, The Logistics Service
Provider Industry, Centre for anvendt logistik og transportforskning, Denmark. Levitt, T. (1983) The globalisation of markets, Harvard Business Review. Pans, M. (2006) Goederenvervoer: impact van de uitbreiding van de EU, Sociaal Economische Nieuwsbrief, Centrale Raad voor het Bedrijfsleven, p50-54. Pans, M., (2005) Uitbreiding van de EU, impact op de sector van het wegvervoer, Sociaal Economische Nieuwsbrief, Centrale Raad voor het Bedrijfsleven, p50-54. Porter, M., E. (1980) Competitive Strategy: Techniques for Analyzing Industries and Competitors, The Free Press. Porter, M., E. (1990) Competitive advantage of Nations, The Free Press. Van Mierlo, J., Macharis, C. (2005), Goederen- en Personenvervoer: vooruitzichten en breekpunten, Garant.
Vannieuwenhuyse, B. (2003) Organisatie LSP’s. Vannieuwenhuyse,
B.,
Misschaert,
M.
(2005),
Handleiding
voor
een
optimale
vervoerwijzekeuzeverdeling tussen weg, spoor en water, Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL), Antwerpen. Visser, H., M., van Goor, A., R. (2004) Werken met logistiek, Wolters-Noordhoff Groningen. Verstrepen, S., Cools, M., Cruijssen, F., Dullaert, W. (2005) Creating and managing horizontal
partnerships in logistics: empirical evidence and guidelines for implementation, BIVEC-CIBET Transport Research day.
INVLOED VAN TRANSPORT VAN GEVAARLIJKE GOEDEREN OP DE VOORTZETTING VAN DOMINO-EFFECTEN IN CHEMISCHE CLUSTERS G.L.L. Reniers, Universiteit Antwerpen W. Dullaert, ITMMA – Universiteit Antwerpen A. Audenaert, Universiteit Antwerpen
Abstract In dit artikel gaan we na wat de impact is van wegtransport van gevaarlijke goederen op de voortzetting van opeenvolgende ongevallen, zogenaamd domino gebeurtenissen, die uiteindelijk leiden tot een zwaar ongeval, een zogenaamd domino effect, in een industrieel gebied bestaande uit scheikundige bedrijven. Hiertoe gebruiken we de DomPrevPlanning© software die aan de Universiteit Antwerpen ontwikkeld werd. Met deze beslissingsondersteunende computergestuurde methodologie kan het gevaar op de voortzetting van domino gebeurtenissen gerelateerd aan chemische installaties in een industrieel gebied, in kaart worden gebracht. De mogelijke gevolgen en conclusies van het inbrengen van wegtransport van gevaarlijke stoffen in een chemisch bedrijf wordt geïllustreerd aan de hand van een reële casus.
Probleemstelling Eén van de belangrijkste gevaren in een chemische omgeving is het risico op domino-effecten. Een
domino effect is een opeenvolging van ongevallen (domino gebeurtenissen) waarbij de gevolgen van het (de) vorige ongeval(len) worden vergroot door het (de) volgende ongeval(len), hetgeen leidt tot één of meer zware ongevallen (domino-effecten) (Delvosalle, 1998). De (grote) ernst van een domino effect is dus dé verklarende factor waarom dit soort ongevallen alsmaar meer aandacht krijgt van de Europese regelgever (Official Journal of the European Communities L 195/79, 2002). Onderzoek naar deze ongevallen is immers erg belangrijk om catastrofes met vele dodelijke slachtoffers en/of met aanzienlijke economische schade zoveel mogelijk te voorkomen. Ondanks het feit dat de studie van zulke zware ongevallen essentieel is voor een oprecht veilige werkomgeving in de chemische nijverheid, wordt er in de bedrijfskringen nog steeds relatief weinig aandacht aan besteed. Dit heeft twee oorzaken. Enerzijds zijn domino-effecten – gelukkig maar – zeer zeldzaam, wat de angst op het optreden ervan in het eigen bedrijf aanzienlijk doet dalen. Anderzijds is het een uiterst complex fenomeen dat moeilijk te bestuderen en te analyseren valt. Men heeft twee mogelijke soorten domino effect risico’s: interne, op het bedrijfsterrein aanwezige, risico’s en externe risico’s. Met externe domino risico’s worden risico’s op domino-effecten in de buurbedrijven door elkaars aanwezigheid bedoeld. Recent onderzoek aan de Universiteit Antwerpen (Reniers et al., 2005) heeft aangetoond dat chemische bedrijven in Vlaanderen erkennen dat er op een betere manier kan worden samengewerkt aangaande het nemen van preventieve maatregelen tegen zulke escalerende ongevallen. Reniers en Dullaert (2006) ontwikkelden daarom een software tool die ze DomPrevPlanning© (DPP) doopten, die op basis van relatief eenvoudige en gestandaardiseerde inputgegevens een output aanbiedt met een ranking van alle chemische installaties (inclusief transporteenheden) die deel uitmaken van het indu-
striële terrein dat bestudeerd wordt. Deze lijst geeft een overzicht van de mate waarin de installaties in een chemische cluster, dus bedrijfsoverschrijdend, bijdragen tot het voortzetten van dominoeffecten. Er werd voor gekozen om de nodige inputdata te kunnen halen uit publiek toegankelijke veiligheidsrapporten die Seveso drempel 2 - plichtige bedrijven dienen in te dienen. De redenen van deze keuze worden meer in de diepte uitgelegd in sectie 4. In de ontwikkelde methodologie van Reniers en Dullaert (2006) wordt er een strikt technisch onderzoek naar domino-effecten in een industrieel complex gevoerd en wordt aan de hand van observeerbare (kwantitatieve) criteria nagegaan wat de relatieve risico’s zijn dat zware sneeuwbaleffect ongevallen, zich kunnen manifesteren. Eén van de voordelen van de software is de mogelijkheid tot het uitvoeren van simulatieoefeningen. Aan de hand van simulatiegegevens kan men immers conclusies trekken over de gevolgen van bepaalde inputgegevens op de voortzetting van domino gebeurtenissen in het gebied. De structuur van het artikel is als volgt opgevat. Een algemene achtergrond bij de problematiek en bij het in dit onderzoek aangewende concept om de probleemstelling aan te pakken, werd in de inleiding besproken. De volgende sectie beschrijft bondig de doelstellingen van het onderzoek en het mogelijke nut voor een geïntegreerd risicobeleid in een industrieel gebied. De wijze waarop de domino studie concreet wordt uitgevoerd, wordt behandeld in de derde sectie. In een vierde sectie wordt er een reële gevalsstudie uit het Antwerpse havengebied onderzocht en besproken. Het besluit van dit onderzoek wordt tenslotte geformuleerd in de laatste sectie.
Doel Binnen chemische clusters worden soms aanzienlijke hoeveelheden gevaarlijke goederen vervoerd, zowel via pijpleiding, weg, spoor als water. Simulaties met DomPrevPlanning© moeten ons toelaten om een eerste idee te verkrijgen over de impact van wegtransporten in een industrieel gebied op de voortzetting van domino gebeurtenissen. We krijgen tevens een beter inzicht in de kwantitatieve gegevens van verschillende types van wegtransport die een potentiële verwoestende impact kunnen hebben op een chemische cluster. We onderzoeken ook of het mogelijk is met gevaarlijke transporteenheden een groot gedeelte van – of geheel – een industrieel gebied te vernietigen via het intentioneel opwekken van escalerende ongevallen. Dit onderzoek kan aanleiding geven tot het verder bestuderen van het veiligheids- en beveiligingsbeleid van complexe chemische sites op basis van objectieve gegevens. Er kan richting gegeven worden
aan het verder optimaliseren van dit beleid via het nemen van de noodzakelijke preventieve maatregelen die een totale destructie van het beschouwde gebied moeten onmogelijk maken, eventueel met interbedrijfskundige stroomlijning.
Aanpak - methodologie Een industrieel gebied bestaande uit scheikundige ondernemingen kan beschouwd worden als een amalgaam van chemische installaties. Iedere individuele installatie van dat gebied houdt een intrinsiek gevaar in dat afhangt van de hoeveelheden chemische stoffen aanwezig in de installatie, de fysische en toxische eigenschappen van die stoffen, en de specifieke procesomstandigheden (indien van toepassing). Het is duidelijk dat zulke installaties dus in min of meerdere mate een gevaar vormen voor elkaar en voor hun omgeving. Op die manier kan een chemische cluster gezien worden als een soort van ‘gevarennetwerk’ waarbij de installaties als knopen van het netwerk fungeren en het gevaar op ongevalscenario’s tussen de installaties als bogen (éénrichtingspijlen) tussen de knopen. Het gevaarsniveau van installatie A naar installatie B wordt dan voorgesteld door het gewicht van de bogen. Een onderscheid maken tussen de verschillende typen van installaties en uitrusting is een complexe aangelegenheid (CPR18E, 1999). Een waarde toekennen aan het gevaarsniveau tussen elk koppel installaties in een gebied dat uit heel veel installaties bestaat, is zelfs nog veel moeilijker. DomPrevPlanning© maakt het mogelijk om aan de hand van eenvoudige installatie-inputgegevens een ranking te verkrijgen van installatiereeksen. Deze lijst geeft een relatieve indicatie van de meest gevaarlijke sets van installaties die in het beschouwde gebied in de opgegeven volgorde domino-effecten kunnen voortzetten. De methodologie van de software bevat in essentie vier opeenvolgende fasen. Initieel worden installatie- en reële afstandsgegevens ingegeven voor elke onderneming. In de tweede stap worden die gegevens gebruikt om een gevarenmatrix op te stellen. De derde fase gebruikt deze matrix om twee types efficiëntie te berekenen en na te gaan of een bepaalde distributie voldoet aan een machtsfunctie. Twee officiële documenten worden aangewend om potentiële effectafstanden per scenario tussen elk koppel installaties te berekenen. Het eerste document, ‘Instrument Domino-effecten’ (RIVM, 2003), is opgesteld als richtboek om de Nederlandse autoriteiten te helpen op een eenvoudige manier Seveso bedrijven te identificeren die kunnen aanleiding geven tot externe domino-effecten. De modellen en principes die gebruikt worden om de verschillende domino effect afstanden te berekenen werden oorspronkelijk uitgewerkt in het boek ‘Richtlijnen voor kwantitatieve risicoanalyse’ of het zogenaamde ‘Purperen Boek’ (CPR18E, 1999). Deze state-of-the-art documenten zijn gebaseerd op de allerlaatste
wiskundige modellen en statistische gegevens. Bovendien kunnen de gegevens gebruikt worden voor chemische installaties wereldwijd. De effect afstand geassocieerd aan een mogelijk ongevalscenario tussen installatie A en installatie B wordt vergeleken met de reële afstand tussen de twee installaties. Afhankelijk van het verschil tussen beide afstanden (reële afstand en effect afstand) wordt er een standaard Afstandsfactor AF gedefinieerd die gebruik maakt van vier categorieën. Deze numerieke waarden stellen het relatieve belang voor van het unidirectionele installatiekoppel op het voortzetten van domino-effecten. Verschillende mogelijke scenario’s bestaan die domino gebeurtenissen kunnen veroorzaken of voortzetten. Khan en Abassi (2001) suggereren scenario’s als plasbrand, fakkelbrand, vuurbal, vlambrand, wolkexplosie, etc. In de standaardconfiguratie van DPP is gesteld dat indien de reële afstand tussen beide installaties voor een bepaald scenario kleiner is dan of gelijk aan een kwart van de (theoretisch berekende) effect afstand, de Afstandsfactor dan gelijk aan 100 wordt gesteld. Indien de reële afstand strikt groter is dan de effect afstand, is AF gelijk aan 0. Indien de reële afstand strikt groter is dan een kwart van de effect afstand en lager is dan driekwart van de theoretische effect afstand, is AF gelijk aan 70. Als tenslotte de reële afstand lager ligt dan de effect afstand en strikt groter dan driekwart van die effect afstand, is de Afstandsfactor gelijk aan 40. Figuur 1 illustreert deze parameterkeuze.
Figuur 1: Voorgestelde afstandsfactor om het gevaar op domino-effecten te rangschikken AF
100
70
40
0
Legende:
0.25
0.75
1
= behorende tot de stapfunctie = niet behorende tot de stapfunctie
(Reële afstand) / (Effect afstand)
Een Domino Gevaar Eenheid (DGE) wordt gedefinieerd als het escalatiegevaar van één installatie naar een andere installatie toe. Door de som te maken van de verschillende mogelijke scenario’s uitgaande van installatie vi naar installatie vj bekomen we een uitdrukking voor de Domino Gevaar Eenheid:
DGE ij =
∑ (AF )
scenarioK
scenarioK =1
ij K
Deze formule kan worden gebruikt om de gewichten op de éénrichtingspijlen (vi,vj) en (vj,vi) tussen elk koppel installaties in het gebied te karakteriseren. Een totaal domino gevaar voor elke installatie vi (TDGi) kan dan bekomen worden:
TDG i = ∑ DGE ij j ≠i
Op analoge wijze kunnen we de totale kwetsbaarheid TKi voor iedere installatie vi berekenen door de som te maken van de DGE van ieder koppel installaties dat als getroffen installatie, installatie vi heeft. De installaties en hun onderlinge verbanden met als gewicht de domino gevaarseenheden vormen een gestructureerd netwerk, en meer bepaald wat men noemt een gerichte, gewogen graaf. We kunnen ons nu afvragen of (i) elk koppel installaties van het netwerk kan worden verbonden via een in het algemeen ‘kort’ pad (liefst zo kort mogelijk – shortest path), (ii) de probabiliteit dat twee installaties rechtstreeks verbonden zijn groter is indien ze beide rechtstreeks met een buurinstallatie gelinkt zijn, en (iii) het gedeelte installaties met k rechtstreekse buurinstallaties ruwweg daalt als een functie met als voorschrift k-γ voor een positieve exponent γ. Een netwerk dat voldoet aan de eerste twee voorwaarden (i) en (ii) noemt men een “small-world” netwerk. Indien het netwerk bovendien ook voldoet aan de derde eigenschap (iii) duidt dit erop dat het aantal bogen tussen de installaties in het netwerk voldoet aan een machtsfunctie (power-law distribution) en spreekt men van een “schaalvrij netwerk”. Barabasi (2003) en medeonderzoekers hebben aangetoond dat de wiskundige eigenschappen van schaalvrije netwerken een grote impact hebben op hun betrouwbaarheid. Schaalvrije netwerken zijn immers extreem tolerant voor random storingen of gebreken. Echter, gerichte aanvallen waarbij tot slechts 15% van de hubs (in casu installaties die zeer veel links bevatten naar andere installaties in het netwerk) worden vernietigd kan het hele netwerk doen ineenstorten. Om na te gaan of een industrieel gebied op zich al dan niet kan worden vernietigd, stellen we ons bijgevolg de vraag of het kan beschouwd worden als een small-world en of het schaalvrije karakteristieken vertoont.
De wiskundige vertaling van de drie karakteristieken die een schaalvrij netwerk definiëren is gebaseerd op drie parameters: de karakteristieke pad lengte L =
ent C =
1 N
∑C
i
1 ∑ d ij , de clustering coëfficiN ( N − 1) i ≠ j
en de machstfunctie van het totaal aantal uitgaande links van een installatie P(k) ~
i
k-γ . De notatie dij gebruikt men voor de kleinste som van alle gewichten van de gevaarslinken tussen twee generische installaties vi en vj waarbij alle paden in het netwerk worden beschouwd. N is het totaal aantal installaties van het netwerk. Ci is het aantal links in een subnetwerk gevormd door de rechtstreekse buurinstallaties van installatie vi die tevens met elkaar verbonden zijn, gedeeld door het theoretisch maximum aantal links, namelijk
k i ⋅ (k i − 1) (met ki het aantal links uitgaande van vi). 2
Small-world netwerken zijn sterk geclusterd en bezitten kleine karakteristieke pad lengten. Schaalvrije small-world netwerken bezitten bovendien een distributie van het aantal links van een generische installatie vi die een machtsfunctie volgt. Latora en Marchiori (2001) wijzen erop dat, gebruik makend van L en C, enkel topologische netwerken kunnen worden beschouwd. Om tevens meer realistische netwerken te bestuderen waar gewichten op de links tussen de knopen toegelaten zijn, introduceren deze auteurs de ‘efficiëntie’ parameter E. 1/L en C kunnen worden beschouwd als benaderingen van de efficiëntie, geëvalueerd op respectievelijk een globale en een lokale schaal. Veronderstel dat iedere installatie (-knoop) via zijn bogen gevaar uitzendt naar andere installaties (knopen) die deel uitmaken van het beschouwde netwerk. Enerzijds wordt de ‘minimale efficiëntie’
ε ij
verondersteld proportioneel te zijn met het minimale geaggregeerde gevaar van het pad tussen twee knopen vi en vj. Met andere woorden, er moet een pad gevormd worden waarvoor het geaggegreerde gewicht van de bogen (op basis van de Domino Gevaar Eenheden) tussen de knopen vi en vj minimaal is. Anderzijds is het aantal bogen van dit kortste pad, Ak , omgekeerd evenredig met de minimale ij
efficientië
ε ij . Hoe meer links er immers nodig zijn om van de ene installatie naar de andere te gera-
ken in de minst gevaar-veroorzakende manier, hoe minder gevaarlijk het netwerk is en dus hoe lager de minimale efficiëntie. De minimale efficiëntie in voorliggend geval kan dus in wiskundige termen als volgt worden uitgedrukt:
ε ij =
Min {DGEi ' j ' }
pathi → j
Akij
=
d ij Akij
, ∀vi , v j .
waarbij Ak = het aantal bogen in het pad van vi tot vj , met het laagste geaggregeerde gevaar. Er ij
wordt verondersteld dat Ak ≥ 1 . Als er geen pad bestaat tussen vi en vj, dan is Ak = +∞ en volgt ij
hieruit dat
ε ij = 0 .
ij
De minimale efficiëntie tussen twee installaties vi en vj in een industrieel gebied
kan conceptueel beschouwd worden als het gemiddelde gevaar per link om van vi naar vj te gaan, gegeven het minst gevaarlijke pad tussen beide installaties. Er zijn twee redenen waarom er een minimale efficiëntie en geen maximale efficiëntie wordt berekend. Vooreerst is het zo dat domino-effecten al zeer uitzonderlijke gebeurtenissen zijn. De kans dat een keten van zulke ongevallen zich op de meest desastreuze wijze (telkens volgens het scenario met de zwaarste gevolgen) zou voortzetten is terecht verwaarloosbaar klein te noemen. Ten tweede is het zo dat bij een maximale efficiëntie telkens paden worden gevormd die het hele netwerk zullen omvatten, hetgeen allesbehalve realistische domino-effecten oplevert. De gemiddelde minimale efficiëntie van graaf 1 G kan dan gedefinieerd worden als (Smith, 1988):
E (G ) =
∑ε
i ≠ j∈G
ij
N ( N − 1)
=
d ij 1 ∑ N ( N − 1) i ≠ j∈G Akij
Om E(G) te normaliseren, wordt het ideale geval G
ideaal
beschouwd waarbij de gerichte graaf volledig
(
geconnecteerd wordt verondersteld, namelijk voor ieder knopenpaar vi , v j
(
boog vi , v j
) als een boog (v , v ). Daardoor geldt voor G j
ideaal
i
) bevat G
ideaal
zowel een
dat Ak = 1 . In een dergelijke situaij
tie plant het gevaar in een industrieel gebied zich voort in de meest “minimaal efficiënte” manier. Natuurlijk, wanneer er geen pad bestaat tussen vi en vj, blijft Ak = +∞ . ij
De globale minimale efficiëntie Eglob van G is de minimale efficiëntie van het gehele network en kan gedefineerd worden als:
E glob =
E (G ) ⎛ 1 ⋅⎜ E (G ideaal ) ⎜⎝ N CI
⎞ ⎟⎟ ⎠
waarbij NCI = het aantal clusters van installaties waartussen er geen domino links bestaan, met andere woorden, het aantal “eilanden van installaties” die in termen van domino-effecten binnen het totale
1
Met een graaf bedoelen we een gericht netwerk van knopen en linken tussen de knopen.
netwerk als geïsoleerd kunnen beschouwd worden. Bijgevolg daalt de globale efficiëntie bij een toenemend aantal clusters van installaties waartussen geen domino ongevallen bestaan. De betekenis van Eglob kan in feite vergeleken worden met de inverse van de karakteristieke padlengte
L. Hieruit blijkt dat een globale minimale efficiëntie consistent is met een lage karakteristieke padlengte. (Marchiori en Latora, 2003). Omdat de minimale efficiëntie ook kan geëvalueerd worden voor iedere subgraaf van G, kan deze ook gebruikt worden om de lokale eigenschappen/kenmerken van de graaf te evalueren. Daarom kan voor iedere knoop vi de minimale efficiëntie van Gi
2
gekarakteristeerd worden door de lokale minimale
efficiëntie:
Elok =
1 N
E (Gi )
∑ E (G i∈G
ideaal i
)
De lokale minimale efficiëntie speelt een gelijkaardige rol als de clusteringscoëfficiënt C (Marchiori en Latora, 2003). Omdat vi ∉ Gi , geeft Elok een indicatie van de foutentolerantie van het systeem, namelijk de minimale efficiëntie van de verspreiding van het domino-effecten gevaar tussen de buurinstallaties van vi wanneer vi zelf verwijderd wordt. Crucitti (2003) geeft aan dat het antwoord van complexe netwerken ten gevolge van externe factoren beter kan gemeten worden door zowel de globale als de lokale efficiëntie te gebruiken. Een netwerk G(N, A) dat een industrieel chemisch gebied beschrijft kan geïdentificeerd worden als een small-world als het gekenmerkt wordt door zowel een hoge Eglob als een hoge Elok. Het netwerk zorgt zo voor een efficiënte globale en lokale risicoverspreiding. Om te bepalen of een industrieel gebied schaalvrij is, moet er ook nagegaan worden of de gevaren die de installaties in het netwerk verbinden een machtsfunctie volgen. Om dit na te gaan in een gerichte, gewogen graaf, wordt het begrip “out-strength” s i
out
s iout =
∑w
j ( ≠ i )∈G
ij
=
∑ DGE
j ( ≠ i )∈G
ij
van een knoop geïntroduceerd:
= TDGi
(
)
waarbij wij het gewicht is van de boog vi , v j . Op die manier kan men een verdeling van de outstrength van een installatie bekomen. In het schaalvrije netwerk van Barrat (2004), wordt er bovenop de klassieke zogenaamde “preferential attachment rule” (Barabasi et al., 1999, 2000) die knopen met
2
Gi is de subgraaf gevormd door de buurinstallaties van
vi
(exclusief
vi ).
een groot aantal uitgaande bogen bevoordeelt voor het krijgen van bijkomende bogen, ook een specifieke herverdeling van de booggewichten geïntroduceerd. In dit model induceert een bevoorrechte toekenning van bogen aan een knoop een wijziging in de gewichten van zijn bogen. Meer specifiek worden de gewichten van de links van de knoop proportioneel aangepast in functie van de sterkte van de knoop en de waarschijnlijkheid ervan. In het geval van een industrieel gebied, zorgt de automatische toename van TDGi voor een grotere impact op al gevaarlijke installaties wanneer er geen risico analyses uitgevoerd worden. Een netwerk G(N, A) van een industrieel chemisch gebied kan als schaalvrij beschouwd worden wanneer het gekenmerkt wordt door een power-law out-strength distributie.
Empirische studie Vermits de Antwerpse haven gekend staat als het tweede grootste petrochemisch centrum ter wereld en met meer dan 300 verschillende chemische stoffen bovendien ook wereldwijd het grootste productiecentrum is (Port of Antwerp, 2005), werd ervoor gekozen om een chemisch bedrijf met de hoogste Seveso drempel uit het Antwerpse havengebied te bestuderen als industrieel gebied. De inputdata nodig voor de DomPrevPlanning© (DPP) software kan worden bekomen op twee manieren: (i) het grondig interviewen van preventieadviseurs (primaire data) of (ii) de studie van de (verplicht) in te dienen veiligheidsrapporten (secundaire data). Volgens de Europese Seveso regelgeving is het namelijk zo dat Seveso drempel 2 bedrijven 3 verplicht zijn hun beleid voor de preventie van zware ongevallen aan te tonen en uit te leggen in een veiligheidsrapport. De inhoud van een veiligheidsrapport bevat informatie over het veiligheid management systeem, een overzicht van de omgeving van het bedrijf, een (kwalitatieve en kwantitatieve) beschrijving van de installaties van het bedrijf, identificatie- en analysemethodes gebruikt voor de studie naar risico’s op zware ongevallen, preventiemaatregelen, beschermingsmaatregelen, schadebeperkende maatregelen, enz. Zulke rapporten zijn publiek toegankelijk (onder bepaalde voorwaarden) bij de (regionale) Administratie voor Milieu, Natuur en Landschappen (AMINAL) die bevoegd is voor het Vlaamse gewest. Het bekomen van primaire data is dikwijls heel moeilijk en tijdrovend, aangezien het de medewerking van een bedrijf vereist, personeel (-tijd), en ook informatie die vaak als confidentieel wordt beschouwd. Daarom werd geopteerd bij de toepassing van de DPP tool om gebruik te maken van informatie beschikbaar in veiligheidsrapporten. Dit heeft als voordeel dat bedrijven geen onnodige extra tijd hoeven te besteden aan de bestudering van domino-effecten indien ze dit niet wensen. Op die manier kunnen bovendien vergelijkbare gegevens worden gebruikt voor interbedrijfskundige studies
3
Seveso drempel 2 bedrijven zijn ondernemingen waarbij de totale hoeveelheid gevaarlijke stoffen die er opgeslagen of verwerkt worden, groter is dan een tweede drempelwaarde die gedefinieerd is in de Europese zogenaamde Seveso Richtlijn (Council Directive, 1997) onder Annex I, Delen 1 en 2, kolom 3.
en kunnen zowel overheidsdiensten als privé organisaties gebruik maken van de software ter ondersteuning van objectieve veiligheids- en beveiligingsbeslissingen. Enkele basisgegevens van het bestudeerde bedrijf vindt men in tabel 1. Deze gegevens betreffen de totale bedrijfsinfrastructuur. De DPP software is echter enkel van toepassing op installaties die bijdragen aan de voortzetting van domino-effecten. Het veiligheidsrapport van het beschouwde bedrijf werd daarom grondig bestudeerd zodat enkel die installaties (opslag, proces, en laadarmen) weerhouden werden die bepaalde aantallen gevaarlijke stoffen bevatten en/of behandelen zodat die zouden kunnen leiden tot (initiatie of voortzetting van) domino-effecten. Voor het bedrijf werden uiteindelijk 35 opslagtanks, 11 infrastructuur-subeenheden gerelateerd aan de 5 proceseenheden, en 2 laadarmen voor verscheping in rekening gebracht.
Tabel 1: Overzicht van enkele bedrijfskarakteristieken Bedrijfskenmerken Oppervlakte van het gebied
31 ha
Aantal werknemers
850
Totaal aantal opslagtanks
109
Totaal aantal proceseenheden
5
Totaal aantal laadarmen voor schiptransport
10
In het verdere verloop van het empirische onderzoek gaan we na wat de gevolgen zijn naar dominoeffecten toe indien in het ontstane gevaarsnetwerk van weerhouden chemische infrastructuur, tankauto’s die verschillende soorten gevaarlijke stoffen vervoeren, worden ingebracht. De simulatieoefeningen moeten leiden tot een beter begrip van de impact van wegvervoer van gevaarlijke goederen op de voortzetting van domino-effecten in een chemisch industrieel gebied. Het Instrument Domino-effecten (IDE) (RIVM, 2003) waarvan de DomPrevPlanning© software gebruik maakt, deelt de opslag van stoffen op in drukopslag, atmosferische opslag en cryogene opslag. De transporten die we in deze studie beschouwen, zijn van het type drukopslag, aangezien deze het meest relevant zijn (meest gevaarlijk) voor de verderzetting van domino-effecten. Op hun beurt worden bij drukopslag de tot vloeistof verdichte gassen opgesplitst in drie categorieën voor de berekening van de domino effectafstanden. De verdere indeling is gebaseerd op basis van de “vluchtigheid” van de stof, waarbij iedere klasse een eigen gevaarsindicatie heeft: GF1, GF2 en GF3. Voorbeeldstoffen voor deze categorieën zijn: methylmercaptaan (GF1), butaan (GF2) en propaan (GF3). Bij de simulaties die verder besproken worden werden deze drie voorbeeldstoffen gebruikt. De standaardwaarde van de hoeveelheden opgeslagen stoffen voor tankauto’s die in het IDE document gebruikt worden, bedraagt 25 ton.
We gaan het bedrijfsgebied eerst zonder transporteenheden bestuderen naar domino-effecten toe. Vervolgens gaan we voor elk van de drie voorbeeldstoffen het gebied bestuderen door telkens één, twee, drie, vier, en tenslotte vijf vrachtwagens te plaatsen op een (reële) weg die dwars door het gebied gaat. De tankauto’s worden gestationeerd aan de laad- en losplaatsen waar zulk transport in werkelijkheid ook gebruik van maakt. Een overzicht van de DPP resultaten wordt gegeven in tabel 2. Als we kijken naar de hoge waarden voor de globale en lokale domino efficiëntie van het gebied zonder transporteenheden, kunnen we opmerken dat het complex voldoet aan de small-world voorwaarden. De vraag is dan in hoeverre het toevoegen van tankauto’s in het gebied dit small-world gedrag van het gebied nog zal versterken. Het is opvallend dat het inbrengen van wegvervoer van gevaarlijke goederen op het globaal en lokaal verspreiden van domino gevaar (gemeten met de efficiëntie parameters) eigenlijk maar een marginale impact heeft. Men zou dus kunnen stellen dat, ongeacht het type gevaarlijke stof dat er vervoerd wordt, er geen significante wijziging van het small-world gedrag plaatsvindt.
Tabel 2: Overzicht van netwerkparameters van een industrieel netwerk met 0 tot 5 tankauto’s GF1 (methylmercaptaan)
GF2 (butaan)
TGEnetEglob
Elok
werk
[#
TGEnetEglob
Elok
links] 0
0,6239
0,6792
1
0,6280
0,6809
2
0,6316
0,7003
3
0,6325
0,6988
4
0,6348
0,6985
5
0,6357
0,6966
219620 [1511] 227540 [1582] 236180 [1657] 245520 [1736] 254890 [1818] 263630 [1901]
GF3 (propaan)
werk
[#
TGEnetEglob
Elok
links] 0,6239
0,6792
0,6252
0,6800
0,6277
0,6991
0,6292
0,6982
0,6296
0,6975
0,6290
0,6952
219620 [1511] 230000 [1582] 240940 [1657] 252700 [1736] 264800 [1818] 276610 [1901]
werk
[# links]
0,6239
0,6792
0,6262
0,6811
0,6279
0,7008
0,6285
0,6996
0,6282
0,6977
0,6268
0,6950
219620 [1511] 228690 [1582] 248060 [1657] 258120 [1736] 258510 [1818] 268280 [1901]
Voorts is het zo dat de lokale efficiëntie van het oorspronkelijke netwerk hoger is dan de globale efficiëntie. De lokale verspreiding van domino gevaar is dus hoger dan de globale. Toevoegen van transporten van gevaarlijke goederen in een industrieel gebied verandert de verhouding tussen de twee types efficiëntie niet. Ook kan worden opgemerkt dat zelfs als het totale domino gevaar tot 25%stijgt t.o.v. de beginsituatie door het inbrengen van tankauto’s in het gebied (in het geval van GF2), er nog geen significante wijziging van beide types efficiëntie wordt opgemerkt. Om vervolgens het al dan niet schaalvrij zijn van het netwerk te onderzoeken, gaan we de distributie na van de out-strength van de installaties. Een overzicht van de resultaten vindt men in Figuur 2. Uit deze figuur blijkt dat het oorspronkelijke netwerk in zekere mate schaalvrij kan worden genoemd (figuur links). Er zijn namelijk een zeer beperkt aantal installaties die een hele grote out-strength vertonen. Indien er nu vrachtwagens in het bedrijf worden ingevoegd, krijgen we het beeld van een grafiek die meer op een soort stapfunctie lijkt dan op een machtsfunctie (figuur rechts). De tankauto’s doen het aantal installaties met een middelmatige out-strength stijgen. Dit heeft geen bijdrage tot het schaalvrije karakter van het netwerk. Op basis van deze gegevens kunnen we via extrapolatie alvast vermoeden dat het schaalvrij zijn bij een veel groter netwerk bestaande uit honderden installaties, wegtransporten van gevaarlijke stoffen geen invloed zullen hebben op het schaalvrije karakter. Het is dus niet zo dat tankauto’s het verschil maken om een geheel industrieel gebied lam te leggen of te vernietigen. Daar zorgen de installaties voor die reeds deel uitmaken van het netwerk en die een zeer grote out-strength bezitten. Preventielessen dienen dus getrokken te worden naar deze zeer gevaarlijke installaties toe.
Figuur 2: Aantal installaties in functie van hun out-strength (links: oorspronkelijk netwerk; rechts: GF3 netwerk met 5 tankauto’s)
n u m b e r o f in s ta lla tio n s
n u m b e r o f in s ta lla tio n s
25
20
20
15
15
10
10
5 y = 955,26x-0,6315 R2 = 0,8337
y = 1228x-0,5973 R2 = 0,7351
5 0
0 0
5000
10000 out-strength
15000
20000
0
5000
10000 out-strength
15000
20000
Conclusies De aan- en afvoer van chemische producten vormt een essentieel onderdeel van de industriële activiteit in chemische clusters. Eerder onderzoek naar de vaste installaties binnen chemische clusters gaf een indicatie dat deze gekenmerkt worden door small world gedrag (Reniers et al., 2006). Binnen dit artikel werd voor dezelfde reële casus nagegaan in welke mate transporteenheden bij laad- en losplaatsen het ongevalskarakter van deze netwerken beïnvloedt op gebied van domino ongevallen. Computerexperimenten geven aan dat het inbrengen van tankauto’s aan de laad- en losplaatsen slechts een marginale impact heeft op de lokale en globale efficiëntieniveaus (die een indicatie geven van de verspreiding van domino gevaar) en bijgevolg ook op de verspreiding van domino ongevallen. De introductie van voertuigen met gevaarlijke stoffen verhoogt wel het aantal installaties met een gemiddelde aantal gevarenbogen naar andere installaties (out-strength), toch beïnvloedt dit nauwelijks het schaalvrije karakter van het netwerk. De auteurs menen dan ook dat het toenemende gevaar dat uitgaat van vervoer van gevaarlijke goederen binnen een chemische cluster zich eerder situeert op het potentieel veroorzaken van of de lokale verspreiding van domino ongevallen en dat modelleringsinspanningen (en eventuele beleidsinspanningen) zich moeten richten op zowel het aanwezigheid van transporteenheden op de verkeersinfrastructuur in de cluster als op de laad-en losfaciliteiten.
Referenties Barabasi, A.-L., Albert, R., Jeong, H., Mean-field theory for scale-free random networks, Physica A, 272, pp. 173-187 Barabasi, A.-L., Albert, R., Jeong, H., Scale-free characteristics of random networks: the topology of
the world-wide web, Physica A, 281, pp. 69-77, 2000 Barabasi, A.-L., Linked. How everything is connected to everything else and whet it means for busi-
ness, science and everyday life, Plume, New York, New York, 2003 Barrat, A., Barthélemy, M., Vespignani, A., Weighted Evolving Networks: Coupling Topology and
Weight Dynamics, Physical Review Letters, 92, 228701, 2004 Council Directive 96/82/EC on the control of major accident hazards involving dangerous substances, Official Journal No. L 010 of 14 January 1997, 1997
CPR18E, Purple Book, Guidelines for Quantitative Risk Assessment, Sdu Uitgevers, The Hague, The Netherlands, 1999 Crucitti, P., Latora, V., Marchiori, M., Rapisarda, A., Efficiency of scale-free networks : error and attack
tolerance, Physica A, 320, pp. 622-642, 2003 Delvosalle, Ch., A methodology for the identification and evaluation of domino effects, Report CRC/MT/003, Belgian Ministry of Employment and Labour, Brussels, 1998 Khan, F.I., Abbasi, S.A., An assessment of the likelihood of occurrence, and the damage potential of
domino effect (chain of accidents) in a typical cluster of industries, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 14, pp. 283-306, 2001 Latora, V., Marchiori, M., Economic small-world behavior in weighted networks, Eur. Phys. Journal B, 32, pp. 249-263, 2003 Latora, V., Marchiori, M., Efficient Behavior of Small-world Networks, Physical Review Letters, 87 (19), 2001 Official Journal of the European Communities L 195/79, document 2002/605/EC, 2002 Port of Antwerp, Europe’s world scale Chemical Cluster, Fedichem – Port of Antwerp, Antwerp, 2005 Reniers, G.L.L., Audenaert, A., Dullaert, W. and Peremans, H. (2006), An investigation into the secu-
rity of chemical industrial areas, paper submitted to Journal of Operations Management Reniers, G.L.L., Dullaert, W., Ale, B.J.M., Soudan, K., The use of current risk analysis tools evaluated
towards preventing external domino accidents, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 18(3), pp. 119-126, 2005 Reniers, G.L.L., Dullaert, W., Knock-on accident prevention in a chemical cluster, accepted for publication in: Expert Systems With Applications, 2006 RIVM, Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Instrument Domino-effecten, Bilthoven, Nederland, 2003 Smith, J., Communications of the ACM, 31, 1202, 1988
“WERK IN UITVOERING” – OP ZOEK NAAR MOGELIJKE VERBETERINGEN IN DE ASFALTLOGISTIEK M. Jordans, TNO (Business Unit Mobiliteit en Logistiek) K. Verweij, TNO (Business Unit Mobiliteit en Logistiek) P. Eijkelenbergh, TNO (Business Unit Mobiliteit en Logistiek)
Samenvatting paper Jaarlijks wordt in Nederland circa 8 miljoen ton asfalt verwerkt, zowel voor het onderhoud van bestaande als de bouw van nieuwe wegen. De aan- en afvoer van dit asfalt gebeurt vrijwel geheel over de weg, en jaarlijks worden hier ruim 300.000 vrachtwagens voor ingezet. Daarnaast moet bij onderhoudswerkzaamheden
het
gefreesde
asfalt
worden
afgevoerd,
dit
gebeurt
vanwege
temperatuurverschillen vaak met aparte vrachtwagens. Het huidige logistieke proces rondom asfalteringswerkzaamheden is lang niet altijd even efficiënt, mede omdat door bijvoorbeeld snel veranderende weersomstandigheden niet volgens plan gewerkt kan worden. In het TRANSUMOproject Nationale Netwerken zijn de mogelijkheden voor verbeteringen in het logistieke proces rondom asfaltering in Nederland onderzocht, en is berekend wat de mogelijkheden zijn voor een efficiëntere uitvoering van de logistiek rondom asfalteringsactiviteiten.
Asfaltlogistiek: mogelijkheden tot verbetering De asfaltmarkt is een belangrijke deelmarkt in de grond-, water en wegensector. Jaarlijks wordt in Nederland circa 8 miljoen ton asfalt geproduceerd, dat voor het overgrote deel in de wegenbouw verwerkt
wordt.
Van
deze
8
miljoen
ton
wordt
het
merendeel
gebruik
voor
onderhoudswerkzaamheden, waarbij het oude asfalt eerst gefreesd en apart afgevoerd wordt alvorens het nieuwe asfalt kan worden aangeleverd en verwerkt. Dit betekent dat jaarlijks meer dan 300.000 vrachtwagens worden ingezet voor het vervoer van asfalt van productiecentrale naar werk, met een gemiddelde geladen hoeveelheid van 25 tot 30 ton. Het asfalt wordt in Nederland geproduceerd in circa 45 asfaltcentrales, die over het gehele land verspreid staan. Asfalt heeft de eigenschap dat het na gebruik weer kan worden opgewerkt tot een product met dezelfde eigenschappen als nieuw asfalt. Bij reconstructie- en sloopwerkzaamheden wordt het asfalt met machines van de weg gefreesd, waarna het gewonnen materiaal als grondstof voor nieuwe asfaltmengsels kan worden gebruikt, en dit is aantrekkelijk vanuit milieuoogpunt. Jaarlijks komt er 2 tot 3 miljoen ton asfalt vrij bij reconstructie- en sloopwerkzaamheden, en ongeveer 60% hiervan wordt hergebruikt. Vrijwel alle asfaltcentrales in Nederland zijn in staat om asfalt te recyclen. Een specifieke eigenschap van asfalt is dat het warm (circa 170 tot 190 graden) moet worden vervoerd en verwerkt om in het dagelijkse gebruik een intensieve vervoersbelasting aan te kunnen. Deze eigenschap is van groot belang voor de inrichting van het logistieke proces, omdat het asfalt maar een beperkte tijd warm kan worden gehouden. Eenmaal geproduceerd asfalt moet snel (binnen enkele uren) naar het werk gebracht worden om al te grote afkoeling te voorkomen. Het knelpunt hierbij is niet de dreigende afkoeling van de lading asfalt als geheel, maar de temperatuursverschillen die
ontstaan tussen de kern en buitenkant van de lading asfalt. Een te groot temperatuursverschil maakt het asfalt minder gemakkelijk om te verwerken, terwijl bovendien de aan te leggen asfaltweg sneller zal slijten doordat er naden ontstaan. Dit alles betekent dat de afstand tussen asfaltcentrale en werk in de praktijk vaak niet meer dan 50 kilometer bedraagt. De laatste jaren wordt door verschillende technologische ontwikkelingen deze gemiddelde afstand wel groter. De afgelopen jaren zijn er diverse mogelijkheden tot verbetering van de asfaltlogistiek naar voren gekomen. Enkele logistieke uitdagingen die momenteel voor partijen in de sector spelen zijn de volgende: 1. De planning van wegwerkzaamheden wordt over het algemeen slechts korte tijd van tevoren aan de asfaltcentrales doorgegeven, zodat deze op hun beurt de productiewerkzaamheden minder goed kunnen plannen. Bovendien treden er door o.a. onverwachte regenbuien nog wel eens lastminute veranderingen in de planning op. Dit maakt het voor asfaltcentrales lastiger om efficiënt te werken, het productieproces kan hierdoor soms hectisch zijn. 2. De files op de wegen nemen elk jaar toe, waardoor het voor de vervoerder steeds lastiger wordt om op tijd op het werk aanwezig te zijn. Echter, het is voor de kwaliteit van de werkzaamheden belangrijk dat de asfaltspreidmachine blijft werken, hiervoor is het nodig dat ongeveer elke 20 minuten een nieuwe vracht asfalt wordt aangeleverd. Om de onzekerheid van files voor te zijn, gaan vervoerders met een tijdsmarge op pad, met als gevolg vaak flinke wachttijden op het werk. 3. Asfalteringswerkzaamheden op snelwegen worden vaak in de avond en nacht uitgevoerd, en moeten op tijd klaar zijn om (langere) files in de ochtendspits vanwege uitgelopen werkzaamheden voor te zijn. Er mogen dus geen vertragingen in de logistiek voorkomen. In het TRANSUMO project Nationale Netwerken is gekeken in hoeverre het mogelijk was om de logistiek rondom asfalteringswerkzaamheden te verbeteren. De hoofdvraag in dit project luidde: Hoe dienen logistieke aanvoernetwerken in de asfaltsector ontworpen en ingericht te worden om effectief in te kunnen spelen op de steeds kortere venstertijden van wegwerkzaamheden? Deze paper geeft een overzicht van de eerste resultaten van dit project, waarin is samengewerkt door kennisinstellingen en marktpartijen.
Korte beschrijving van de Nederlandse asfaltmarkt In Nederland is na een flinke dip in de asfaltproductie begin jaren ‘80 de afgelopen 20 jaar een vrij constante productie en verwerking van tussen de 7 en 8 miljoen ton asfalt per jaar geweest. In 2005 bedroeg de productie 7,9 miljoen ton per jaar. De 8 miljoen ton jaarlijks geproduceerde asfalt wordt voor
70-75%
gebruikt
voor
asfalteringswerkzaamheden
voor
gemeenten
en
particuliere
opdrachtgevers zoals bijvoorbeeld Schiphol en waterschappen. Daarnaast zijn de provincies verantwoordelijk voor de verwerking van 15-20% van het geproduceerde tonnage. De laatste 10% van het asfalt wordt verwerkt op snelwegen in opdracht van Rijkswaterstaat. De verwachting voor 2006 en 2007 is een stijging tot circa 9 miljoen ton, dit komt door een toename van het aantal onderhoudswerken in Nederland.
Figuur 1: Asfalt productie in Nederland [Samengesteld uit De Vries, 2004 en informatie VBW 2006]
Jaar
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1993
Hoeveelheid (miljoen ton)
Asfaltproductie in Nederland
Asfaltproductie Jaar Milj. Ton 1993 6.7 1994 7.2 1995 7.6 1996 7.7 1997 7.9 1998 7.5 1999 8.4 2000 7.5 2001 7.7 2002 7.9 2003 7.9 2004 8.0 2005 7.8
Wanneer de verdeling van asfaltproductie over verschillende Nederlandse regio’s in ogenschouw wordt genomen blijkt dat de regionale productie en -verwerking van asfalt nauw gerelateerd is aan het wegennet in Nederland. In totaal wordt 44% van het geproduceerde asfalt verwerkt in de regio West (Utrecht, Noord Holland, Zuid Holland), 29 % in de regio Zuid (Zeeland, Noord Brabant, Limburg), en 27 % in de regio Noord/Oost (Groningen, Friesland, Drenthe, Overijssel, Flevoland, Gelderland). Daarnaast is er over het jaar een heel duidelijke dip in de asfaltproductie en verwerking waar te nemen in de wintermaanden: tussen januari en maart vindt er vrijwel geen asfaltproductie plaats, terwijl in de overige 9 maanden de productie redelijk constant is. Dit laatste is een verschil met 10 tot 15 jaar geleden, toen er ook een duidelijke dip in de zomer was.
Figuur 2: Asfaltproductie in 2005 naar regio [Bron: informatie VBW 2006]
Asfaltproductie Nederland per regio West 44%
Zuid 29%
Noord/Oost 27%
Op de markt voor het asfalteren van wegen in Nederland zijn zes grote, landelijk opererende, bouwconcerns actief, en daarnaast een flink aantal kleinere bouwconcerns. De zes bouwconcerns hebben gezamenlijk circa 50% van het aandeel op de markt voor het asfalteren van wegen. De grootste partijen, met ieder een marktaandeel van 10 tot 15%, zijn Heijmans, BAM en KWS, terwijl Ballast Nedam, Dura Vermeer en HBG een marktaandeel van 0 tot 5% hebben. [bron: NMa, 2003]. Vrijwel alle spelers op de markt hebben hun eigen asfaltproductiecentrales, zodat ze op basis van productie in eigen centrales contracten voor asfaltwegenonderhoud en –nieuwbouw kunnen afsluiten. In sommige gevallen wordt een asfaltproductie-installatie beheerd door meerdere (concurrerende) bouwconcerns. In dit geval vindt dan een evenredige verdeling van exploitatiekosten plaats over de deelnemende aannemers. Het in eigen beheer hebben van asfaltcentrales naast het uitvoeren van wegwerkzaamheden maakt de sector in Nederland duidelijk onderscheidend van bijvoorbeeld Duitsland, waar asfaltproductie en –verwerking vaak wordt uitgevoerd door onafhankelijke partijen. In totaal zijn er circa 45 asfaltproductielocaties in Nederland, in Figuur 3 is te zien waar deze locaties zich bevinden. De grootte van de geproduceerde hoeveelheid in 2005 loopt uiteen van circa 10.000 tot 350.000 ton. Er is een forse overcapaciteit in de Nederlandse asfaltcentrales, in totaal is de laatste jaren de beschikbare productiecapaciteit bijna twee maal zo groot als de benodigde. Toch is het aantal asfaltcentrales de afgelopen jaren niet fors afgenomen. Dit heeft alles te maken met de recente maatregelen van de Nederlandse Mededingingsautoriteit (NMa) voor deze sector, waarbij ongeoorloofde afspraken tussen marktpartijen werden tegengegaan. Er is de laatste jaren door de maatregelen van de NMa dus een druk op ontvlechting van het gezamenlijk eigendom van asfaltcentrales. Enkele grote marktpartijen zoals Heijmans hebben de laatste jaren geïnvesteerd in eigen centrales om zo overal in Nederland asfalt te kunnen leveren.
Figuur 3: Locatie asfaltcentrales in Nederland 2005
Business
case
Heijmans:
doelbewust
investeren
in
asfaltcentrales
Heijmans opende in 2002 zijn achtste en grootste asfaltcentrale in Amsterdam. Elke minuut kan de fabriek vier ton asfalt produceren; 390 verschillende mengsels zijn mogelijk. Bijna alles gaat computergestuurd: de receptuur van het mengsel wordt ingevoerd en het eindproduct komt er kant en klaar uit. De bouw van de 9 miljoen euro kostende centrale, die projecten in Noord-Holland voorziet van asfalt, was vooral een strategische zet. Heijmans wil over eigen asfaltcentrales beschikken, omdat men dan zelf kan bepalen hoeveel en wanneer je produceert. Zeker heeft ook meegespeeld dat samenwerking op de asfaltmarkt niet langer is toegestaan. Vorig jaar verbood de mededingingsautoriteit NMa de grote bouwbedrijven nog langer gezamenlijk centrales te exploiteren. Vijftien samenwerkingsverbanden moesten daarop worden ontvlochten, en nu beschikt Heijmans over acht eigen centrales; zes in Nederland en twee in België. Heijmans blijft niettemin kritisch tegen over de
gedwongen
ontvlechting
staan,
omdat
hierdoor
overcapaciteit
ontstaan
en
er
extra
transportkilometers worden gemaakt. Na het NMa-besluit is Heijmans bijvoorbeeld ook uit de noordelijke asfaltcentrales gestapt. Dat hield een risico in, want om het Noorden te beleveren moeten de vrachtwagens vanuit Den Bosch en Doetinchem naar opdrachten in het Noorden. Met de fabriek in Amsterdam kan Friesland nu worden bediend, maar Oost-Groningen en Drente zijn eigenlijk nog net iets te ver weg. [Bron: Cobouw, juni 2004]
Huidig logistiek proces rondom asfaltering Om het logistieke proces rondom de aan- en afvoer van asfalt naar wegenwerkzaamheden te kunnen verbeteren, is allereerst een logistieke procesanalyse gemaakt. In Figuur 4 is een schematische beschrijving van de logistiek rondom asfaltering opgenomen dat representatief is voor alle wegenbouwbedrijven in Nederland en België.
Figuur 4: Activiteitenschema asfaltlogistiek
Binnen het logistieke proces kunnen verschillende activiteiten worden onderscheiden: 1. Opdracht opdrachtgever komt binnen: Geruime tijd voordat de wegwerkzaamheden daadwerkelijk gaan beginnen komt de order binnen bij het wegenbouwbedrijf. In de order wordt naast de locatie en de tijd ook gespecificeerd welk soort asfaltmengsel gebruikt moet worden. 2. Order wordt verwerkt in grove planning: De ordergegevens worden verwerkt en wordt een grove planning gemaakt, ongeveer 2-3 weken voordat het werk daadwerkelijk moet worden uitgevoerd. Er wordt o.a. gekeken of er nog voldoende grondstoffen op voorraad zijn, en de capaciteit van de asfaltcentrale voldoende is om de werkzaamheden uit te voeren. 3. Grove planning wordt verfijnd tot detailplanning: Een paar dagen voor aanvang van het werk vindt een verfijning van de grove planning plaats. Tot één dag voor de werkzaamheden wordt
deze
verfijnde
planning
vaak
nog
bijgesteld,
bijvoorbeeld
vanwege
veranderende
weersomstandigheden. Op de dag zelf worden zelden nog wijzigingen in de planning doorgevoerd. 4. Productie van asfalt op de centrale: Vervolgens wordt het asfalt geproduceerd aan de hand van de detailplanning. Dit gebeurt over het algemeen in charges van 3 ton. Per asfaltcentrale kan maximaal 300 ton per uur geproduceerd worden. Het verse asfalt wordt ofwel direct in een vrachtwagen gestort ofwel tijdelijk opgeslagen in een silo of bunker bij de asfaltcentrale, waar het warm gehouden kan worden. In sommige gevallen is het gunstig een aantal goed houdbare mengsels de avond van tevoren al te produceren in verband met de vraagpiek in de ochtend. Over het algemeen worden de mengsels niet langer dan een halve dag op voorraad gehouden. 5. Laden van vrachtwagens: Op basis van de productieplanning worden de vrachtwagens geladen. Het kan enige minuten duren voordat de truck beladen is vanuit de opslagsilo of bunker. Vervolgens moet de vrachtwagen gewogen worden voordat hij kan vertrekken wat ongeveer 5 minuten in beslag neemt. Volgens de wetgeving mag een auto maximaal 33 ton netto vervoeren, kleinere trucks (<22 ton) worden alleen ingezet voor kleine werken of reparaties. 6. Transport naar werk: Zodra een wagen geladen is vertrekt hij naar het werk. De gemiddelde afstand van de centrale naar het werk is 30-35 km, wat overeenkomt met 45 minuten reistijd. Voor veel mengsels is het echter wel mogelijk om over grotere afstanden getransporteerd te worden. Wanneer het asfalt goed geïsoleerd is blijft het zonder problemen 4 uur goed. Op het werk aangekomen is de gemiddelde wachttijd voor een truck 15 minuten. Er staan gemiddeld 1-2 vrachtwagens op het werk op voorraad, in totaal dus 40-60 ton asfalt. Deze wachttijd is ingepland om onzekerheden op te vangen. De spreidmachine op het werk mag niet stil komen te staan omdat dit leidt tot naden en zwakke plekken in het asfalt. 7. Verwerking van het asfalt op het werk: Het aanbrengen van een laag asfalt op het zand, op een fundering of al aangebrachte verhardingslaag gebeurt in de meeste gevallen machinaal met een asfaltspreidmachine. Bij zeer kleine werken of op plaatsen die voor de machine moeilijk bereikbaar zijn wordt asfalt met de hand gespreid. De snelheid waarmee de asfaltlaag kan worden aangelegd varieert tussen de 6 en 10 m2 per minuut, afhankelijk van de dikte en breedte van de aan te brengen laag. Zodra het asfalt is afgekoeld kan het verkeer er gebruik van maken. 8. Retourneren van freesasfalt: Naast de stroom van asfalt richting het werk is er in de meeste gevallen ook een retourstroom van freesasfalt. Deze stroom heeft een volume van ongeveer 3040% van de verse asfaltstroom. Het is meestal niet mogelijk het gefreesde asfalt mee terug te nemen in dezelfde vrachtwagens waarin het verse asfalt aangevoerd wordt, dit vanwege de hoge temperatuur van het aangevoerde asfalt. Dit heeft als gevolg dat het vervoer van gewoon asfalt en freesasfalt meestal als twee geheel aparte stromen wordt beschouwd.
Verbetermogelijkheden in logistiek proces rondom asfaltering In het logistieke proces, zoals beschreven in de eerste paragraaf, zijn verschillende verbeterpunten aan te wijzen. TNO heeft de belangrijkste verbeterpunten in het logistieke proces in kaart gebracht. 1. Achterblijvende communicatie tussen werk en asfaltcentrale: Vanuit het werk worden regelmatig wijzigingen in de detailplanning rondom de asfaltering van een werk gemaakt. Door tijdgebrek of prioriteitstelling wordt de benodigde hoeveelheid asfalt voor de dag niet altijd goed in geschat en wordt de asfaltcentrale niet tijdig geïnformeerd over de benodigde hoeveelheid asfalt gedurende de dag. Hierdoor kan men bij de productie onvoldoende anticiperen op de verwachte afname gedurende de dag. De totale afgenomen hoeveelheid kan gedurende de dag variëren tot circa 20% meer of minder dan in eerste instantie besteld was. 2. Hoog aantal verschillende mengsels veroorzaakt inefficiënties: Op dit moment kunnen in de meeste asfaltcentrales 400-500 verschillende mengsels gemaakt worden. Voornamelijk gemeentes en particulieren vragen speciale mengsels. De grote hoeveelheid mengsels compliceert het productieproces en maakt het noodzakelijk veel verschillende grondstoffen op voorraad te houden. Ook kost het overschakelen tussen mengsels tijd en dus mogelijk productieverlies. 3. Onbetrouwbare reistijden door toenemende filevorming: Voornamelijk tijdens de ochtendspits zijn er problemen met onbetrouwbare reistijden. Op dit moment is het zo dat er een hoeveelheid vrachtwagens ingehuurd wordt voor één bepaald werk voor de gehele dag. Omdat de vraag naar asfalt tijdens de spits hoog is en trucks langer onderweg zijn moeten er extra voertuigen ingezet worden die de rest van de dag niet nodig zijn. Dit veroorzaakt veel extra kosten. 4. Transporttijd met heet asfalt is beperkt: De maximale tijd tussen productie en verwerking mag ongeveer 4 uur zijn. Deze tijd is begrensd door de hoogte van de transportkosten en de temperatuursdaling in de bak, die van verschillende factoren afhankelijk is: buitentemperatuur, het type mengsel, de hoeveelheid, etc. Met een gemiddelde snelheid van het vervoer tussen de 50 en 60 km/uur is de maximale af te leggen afstand tussen de asfaltproductie-installatie en het werk zo’n 200 km. 5. Te hoge wachttijden op werk: Ook de gemiddelde wachttijd van 15 minuten per truck op het werk veroorzaakt extra kosten, vooral het loon van de vrachtwagenchauffeur weegt hierin zwaar door. In Figuur 5 wordt een overzicht gegeven van de frequentie van wachttijden ten opzichte van de totale werkdag [bron: VBW 2001]. Wachttijd is hier gedefinieerd als alle tijd waarin niet gereden of geladen/gelost wordt ten opzichte van de totale werktijd.
Figuur 5: Gemiddeld percentage wachttijd van de asfaltwagens [Bron: VBW 2001]
6. Beperking te vervoeren tonnage vrachtwagens: Door wettelijke regels op het gebied van gewicht en maximale maten van voertuigen wordt de laadcapaciteit beperkt. Zo mogen trucks voor maximaal 33 ton beladen worden. Bij grote projecten wordt tot 1.000 ton asfalt in 7-10 uur tijd gevraagd, wat resulteert in een af en aanrijden van vrachtwagens. Het zou efficiënter zijn wanneer grotere hoeveelheden in één keer vervoerd kunnen worden. 7. Freesasfalt niet mee te nemen in asfaltvrachtwagens: De retourstroom van freesasfalt vanaf het werk naar de asfaltcentrale voor recycling wordt vaak beschouwd als een aparte stroom, omdat vrachtwagens niet kunnen worden gebruikt voor zowel aanvoer van (warm) vers asfalt als afvoer van freesasfalt. Dit leidt tot inefficiënties. Vanwege de strenge milieuwetgeving wordt freesasfalt meestal direct naar de centrale getransporteerd i.p.v. gebruik te maken van tussentijdse opslag.
Mogelijke verbeteringen asfaltlogistiek door optimalisatie productie en transport De logistiek rondom asfalteringswerkzaamheden kan dus zeker verbeterd worden, mede omdat er in de huidige situatie sprake is van overcapaciteit in de productie. De totale asfaltproductie in Nederland schommelde de afgelopen 10 jaar tussen de 7 en 8 miljoen ton per jaar, maar de totale productiecapaciteit ligt met circa 13 tot 14 miljoen ton hoger. Deze overcapaciteit wordt veroorzaakt door de onderlinge concurrentie tussen bouwbedrijven, maar ook de recente maatregelen van de NMa bemoeilijken logistieke samenwerking. Om de grootte van het besparingspotentieel in de asfaltlogistiek in Nederland te bepalen zijn voor een groot verschillende scenario’s modelberekeningen gemaakt met het TNO-model RESPONSETM. Deze berekeningen zijn uitgevoerd met vertrouwelijke data van een aantal aannemers over productiehoeveelheden en werken, die beschikbaar was voor het
jaar 2005. Over de aanlevering van asfalt naar alle wegwerkzaamheden in Nederland (wie, waar, hoeveel) is helaas geen openbare informatie beschikbaar. Op basis van de beschikbare vertrouwelijke data van de aannemers over asfaltproductie en het bestaande wegennetwerk en geaggregeerd asfaltverbruik per regio heeft TNO daarom zelf een vraagpatroon voor Nederland in 2005 gegenereerd. De wegwerkzaamheden zijn onderverdeeld in drie groottes: −
30 % grotere werken, met een vraag van 5.100 ton asfalt per werk
−
35 % middelgrote werken, met een vraag van 500 ton asfalt per wek
−
35 % kleine werken, met een vraag van 75 ton asfalt per werk
De drie openbare scenario’s die zijn doorgerekend voor de gehele Nederlandse asfaltproductie zijn: 1. Optimalisatie
van
de
huidige
situatie:
de
belevering
van 8
miljoen ton asfalt
aan
wegwerkzaamheden vanuit de bestaande centrales met de productiehoeveelheden van 2005. Dit is al een optimalisatie ten opzichte van de huidige situatie, omdat er een vrije keuze is van asfaltcentrale bij elk werk. 2. Optimalisatie huidige situatie, met capaciteitsvergroting: de belevering van 8 miljoen ton asfalt aan wegwerkzaamheden vanuit de bestaande centrales, met de mogelijkheid tot 50% meer productie in elke centrale; 3. Optimalisatie van huidige situatie, met sluiten van centrales door overcapaciteit: de belevering van 8 miljoen ton asfalt aan wegwerkzaamheden vanuit een optimaal aantal asfaltcentrales. Hierbij is het dus mogelijk asfaltcentrales te sluiten. In figuur 6 zijn de gegenereerde werken in Nederland samen met de locaties van de asfaltcentrales weergegeven.
Figuur 6: Locaties van asfaltcentrales en gegenereerde werken voor heel Nederland
Centrale Werk
(1) Optimalisatie huidige situatie: Om de mogelijke logistieke besparingen in de asfaltsector objectief in kaart te brengen is het van belang om de totale kosten en reistijden te berekenen. Dit is gebeurd door uit te rekenen hoe de wegwerkzaamheden optimaal uitgevoerd zouden kunnen worden vanuit de ca. 45 bestaande asfaltcentrales in Nederland, uitgaande van de productiecijfers van 2005. Wanneer de toewijzing optimaal gedaan, en er dus geen rekening wordt gehouden met de eigenaar van de centrales, ziet dit eruit zoals weergegeven in Figuur 7. Hier geven de zwarte lijnen aan welke werken aan welke centrales worden toegewezen. Ook is aangegeven wat de integrale logistieke kosten (productie, handling en transport) van de asfaltproductie en –logistiek zijn, en zijn de karakteristieken m.b.t. gemiddelde en maximale afstand in kilometers en reistijd in minuten gegeven. Het totaal aantal transportkilometers in dit scenario is ruim 12 miljoen. Om de resultaten van dit scenario met de volgende twee te vergelijken zijn de kosten geïndexeerd op 100.
Figuur 7: Toewijzing en kosten asfaltering op basis van de productiehoeveelheden in 2005
Overzicht Locatie kosten
Scenario 1 73.8
Outbound transport Handling out Wachtkosten op werk Totale variabele kosten
15.3 4.8 6.1 26.2
Totale kosten
100.0
Aantal ritten x1000 Gemiddelde afstand enkele rit Maximale afstand Gemiddelde reistijd Maximale reistijd
291 20.9 134.1 23.5 160.2
(2) Optimalisatie huidige situatie, met capaciteitsvergroting: Omdat in scenario (1) de capaciteiten per centrale vast waren gezet op de productiehoeveelheden in 2005 kon het voorkomen dat sommige werkzaamheden niet door de dichtstbijzijnde centrale beleverd werden, omdat deze zijn capaciteitslimiet al bereikt had. Daarom is in dit scenario de mogelijke capaciteit van elk van de centrales in Nederland vergroot met 50%, dit is in overeenstemming met de huidige beschikbaarheid van productiecapaciteit in de sector. Dit levert de toewijzing op die weergegeven is in Figuur 8. Door de veranderde toewijzing is de gemiddelde afstand gedaald met 7%, oftewel met bijna 850.000 kilometer, wat leidt tot een besparing in de transportkosten van tegen de 2%. In dit scenario zijn de reistijden en afstanden minimaal doordat ieder werk aan de dichtstbijzijnde centrale kan worden toegewezen. De totale logistieke kosten dalen dan ook met 1,4%.
Figuur 8: Toewijzing en kosten asfaltering op basis van 50% hogere capaciteit centrales in 2005
Overzicht Locatie kosten Outbound transport Handling out Wachtkosten op werk Totale variabele kosten
Scenario 1 2 73.8 73.2 15.3 4.8 6.1 26.2
14.5 4.8 6.1 25.4
Totale kosten
100.0
98.6
Aantal ritten x1000 Gemiddelde afstand enkele rit Maximale afstand Gemiddelde reistijd Maximale reistijd
291 20.9 134.1 23.5 160.2
291 19.4 74.1 21.8 71.2
(3) Optimalisatie van huidige situatie, met sluiten van centrales door overcapaciteit: Vervolgens hebben we bepaald hoe de toewijzing er uit zou komen te zien in de optimale situatie, waarbij het aantal centrales gevarieerd kan worden. Dit betekent dat er geen nieuwe centrales geopend zullen worden (er is al overcapaciteit), maar dat het wel mogelijk is een centrale die niet rendabel is te sluiten. Als we het RESPONSETM model deze afweging laten maken, blijkt dat het optimum wordt bereikt met 22 centrales. Dit betekent dus dat circa 25 centrales door het model gesloten worden, dit zijn vooral de kleinere. Het aantal van 22 centrales is tevens het minimum dat noodzakelijk is om de 7,9 miljoen ton per jaar te produceren, tenzij er verdere capaciteitsuitbreidingen zouden plaatsvinden door bijvoorbeeld over te gaan op ploegendiensten, waardoor er 24 uur per dag geproduceerd kan worden. In figuur 9 worden de kosten van de situatie in dit scenario vergeleken met die in scenario 1. Het blijkt dat er een flinke winst te behalen valt, namelijk 11,4 % op de totale logistieke kosten. Deze winst zit in de besparing op locatiekosten, die behaald wordt door het sluiten van de overbodige centrales. De transportkosten stijgen hierdoor wel met 27,4% ten opzichte van de huidige situatie, doordat gemiddeld langere afstanden worden afgelegd. Het totaal aantal afgelegde kilometers stijgt naar bijna 15,2 miljoen kilometers. De maximale afstand en reistijd nemen wel fors af. Dit scenario laat goed het dilemma zien tussen aan de ene kant een mogelijke logistieke kostenbesparing voor bedrijven en verbetering van de plaatselijke leefomgeving door het sluiten van centrales, en aan de andere kant negatieve effecten op het landelijke milieu en de leefomgeving omdat er meer kilometers worden afgelegd.
Figuur 9: Toewijzing en kosten asfaltering op basis van mogelijke sluiting asfaltcentrales
Overzicht
Scenario 1 3 73.8 58.2
Locatie kosten Outbound transport Handling out Wachtkosten op werk Totale variabele kosten
15.3 4.8 6.1 26.2
19.5 4.8 6.1 30.4
Totale kosten
100.0
88.6
Aantal ritten x1000 Gemiddelde afstand enkele rit Maximale afstand Gemiddelde reistijd Maximale reistijd
291 20.9 134.1 23.5 160.2
291 26.1 86.5 27.8 95.1
Overzicht modelresultaten: In tabel 1 worden de resultaten van de verschillende scenario’s weergegeven. Voor elk van de drie scenario’s worden de geïndexeerde kostencomponenten gegeven, evenals de afgelegde gemiddelde afstand en reistijd per vracht.
Tabel 1: Overzicht van de mogelijkheden voor optimalisatie van de logistieke kosten
Locatie kosten
73.5
Scenario 2 73.2
Outbound transport Handling out Wachtkosten op werk Totale variabele kosten
15.5 4.8 6.1 26.5
14.5 4.8 6.1 25.4
19.5 4.8 6.1 30.4
Totale kosten
100.0
98.6
88.6
Aantal ritten x1000 Gemiddelde afstand enkele rit Maximale afstand Gemiddelde reistijd Maximale reistijd
291 20.9 134.1 23.5 160.2
291 19.4 74.1 21.8 71.2
291 26.1 86.5 27.8 95.1
Overzicht 1
3 58.2
Scenario 1:
Productie 2005
Scenario 2:
Extra capaciteit t.o.v. productie 2005
Scenario 3:
Optimaal
met
de
huidige
locaties, evt. sluiten
Scenario 3 komt hieruit verreweg het voordeligst naar voren met een besparing van 11,4 % op de totale logistieke kosten in de huidige situatie. In deze situatie kunnen asfaltcentrales gesloten worden, hetgeen ook een positief maatschappelijk effect geeft. De keerzijde is wel dat het aantal transportkilometers per jaar met ruim 3 miljoen toeneemt.
Conclusies over mogelijke verbeteringen in de asfaltlogistiek Ruim 2% van al het vervoerde volume in het wegvervoer in Nederland komt voort uit asfalteringswerkzaamheden, en per jaar rijden meer dan 300.000 vrachtwagens heen en weer tussen asfaltcentrale en werk. Het is dus van groot belang naar mogelijke logistieke efficiënties in deze werkzaamheden te kijken, omdat zo veel besparingen kunnen worden behaald. In dit paper is het effect van een drietal strategische verbeteringen in de logistiek rondom het asfalteren van wegen in Nederland weergegeven, zoals deze berekend zijn binnen het TRANSUMO project Nationale Netwerken. Hierbij is het bedrijfsperspectief leidend geweest, zo moeten de verbeteringen vertaald kunnen worden in specifieke logistieke kostenvoordelen. De strategische verbeteringen die zijn doorgerekend zijn de volgende: 1. Kostenbesparingen door optimale allocatie van wegwerkzaamheden aan asfaltcentrales bij variabele productiecapaciteit. Dit levert een logistieke kostenbesparing van 1,4% op ten opzichte van een allocatie met de werkelijke productiecijfers in 2005; 2. Kostenbesparingen door een optimale allocatie van wegwerkzaamheden aan asfaltcentrales, en sluiting van overcapaciteit onder de asfaltcentrales in Nederland. Dit levert een logistieke kostenbesparing van 11,4% op: 1,4% door de optimale allocatie en nog eens 10,0% door het sluiten van overcapaciteit. Het resultaat is dat vooral maatregel 2, de sluiting van overcapaciteit onder de asfaltcentrales, substantieel positieve effecten heeft: de totale logistieke kostenbesparing is hier 10%. Daarentegen bracht maatregel 1 veel minder logistieke kostenbesparing op, deze blijft beperkt tot 1-2%. Het advies vanuit logistiek oogpunt zou dus zijn om de overcapaciteit in de sector zo snel mogelijk te saneren en vanuit de grote asfaltcentrales met gedeelde productiecapaciteit te gaan werken. Een dergelijke trend zien we in verschillende sectoren, bijvoorbeeld bij supermarktketens maar ook in de chemische sector, waar verschillende bedrijven basisproducten als ethyleen in elkaars productielocaties maken. Door de
recente maatregelen van de NMa naar aanleiding van de bouwaffaire is een dergelijke logistieke optimalisatie in de sector echter nog niet mogelijk.
Gebruikte literatuur Cobouw 2004, “Heijmans: doelbewust investeren in asfaltcentrales”, artikel, juni 2004 NMa 2003, “Zaak Asfaltcentrale Stedendriehoek”, februari 2003 VBW 2001, “Onderzoek naar mogelijke verbeteringen in de afstemming tussen asfaltproductie en – verwerking”, rapport mei 2001 VBW 2005, informatie gebruik asfalt in Nederland, 2005 De Vries 2004, “Aanbestedingsbeleid en marktbenaderingen in de asfaltwegenbouw”, scriptie 2004
LOGISTIEKE REGIE CONCEPTEN IN HET NEDERLANDSE AGRI-FOOD KETENNETWERK F.- P. Scheer, Wageningen UR (Agrotechnology & Food Innovations Sciences Group) J. van der Vorst, Wageningen Universiteit (Operations Research en Logistiek) M. Duineveld, Wageningen UR (Agrotechnology & Food Innovations Sciences Group) J. van den Heuvel, Wageningen Universiteit (Operations Research en Logistiek)
Inleiding Nederland bezit een sterke positie in de afzet van voedsel en sierteelt producten. Zij exporteert jaarlijks ter waarde van 5,9 miljard euro met een jaarlijkse groei van ruim 4% (2004). Internationaal bezien is Nederland daarmee een van de grootste planten en sierteelt exporteur ter wereld. Porter noemt de tuinbouw keten in Nederland dan ook “the only Dutch Diamond”. Belangrijke aspecten welke hier volgens hem aan hebben bijgedragen zijn: •
Waarde ketens waarin veredelaars, producenten, handelaren en transporteurs nauw samenwerken
•
Moderne groeitechnieken waardoor differentiatie in versheid, kwaliteit en soorten mogelijk is
Dit laatste is mogelijk dankzij sterk gespecialiseerde onderzoeksinstellingen, een sterke thuismarkt, zeer efficiënte infrastructuur in bloemenafhandeling en (lucht)vracht transport en een hoge lokale concurrentie en gespecialiseerde lokale producenten. We mogen concluderen dat Nederland een leidende positie inneemt in Europa als commerciële en logistieke service provider. Circa 60% van alle gedistribueerde planten en bloemen in Europa gaan fysiek via het Nederlandse platform. Er zijn echter belangrijke ontwikkelingen die de sterke Nederlandse positie kunnen beschadigen. Het nationale sierteeltcluster is sterk in beweging. Zowel kwekers, veiling als handelaren worden geconfronteerd met toenemende schaalvergroting en internationalisering in zowel afzet als productie. Nieuwe productiegebieden in Afrika, Azië en Oost-Europa zijn sterk in opkomst. Daarnaast wordt de retail (grootwinkelbedrijf, bouwmarkten) een steeds dominanter afzetkanaal met een eigen pakket aan eisen rond de te leveren hoeveelheden, afleverfrequentie, dienstverlening / service, etc. Zo is IKEA bijvoorbeeld op zoek naar een Europese potplanten – een leverancier die in staat is op Europese schaal een totaalassortiment te leveren evenals additionele services te leveren (verzorging, positionering, assortimentskeuze, etc.). Immers IKEA is niet zozeer geïnteresseerd in de verkoop van potplanten, maar eerder in de met de planten mee te verkopen potten. Kortom, waar de keten traditioneel gekenmerkt werd door een groot aantal kwekers, handelaren en detaillisten, is steeds meer sprake van zogenaamde volume - relaties. Dergelijke volume - relaties genereren voldoende schaalgrootte om buiten de bestaande handelskanalen of veiling om direct zaken te doen met omvangrijke kwekers. Ook is het in veel gevallen niet meer noodzakelijk om productstromen eerst via de nationale marktplaats te dirigeren, maar rechtstreeks vanuit bijvoorbeeld Afrika naar Frankrijk door te voeren. Deze paper richt zich op de transitie van het Nederlandse cluster van een fysiek distributiepunt (logistieke draaischijf) naar een logistieke regiepositie in Europa en de gehele wereld. Hiertoe worden de volgende onderzoeksvragen beantwoord 1. Wat zijn belangrijkste ontwikkelingen voor het Nederlandse cluster?
2. Wat zijn de specifieke elementen welke een rol spelen bij bederfelijke producten zoals planten, bloemen en voedsel? 3. Waarom logistieke regie? 4. Wat zijn de ontwerp elementen van een logistiek regie concept? 5. Welke zijn de belangrijkste scenario’s om logistieke regie invulling te geven? In paragraaf 2 zullen de onderzoeksvragen 1,2 en 3 beantwoord worden; de belangrijkste ontwikkelingen, de verwachte implicaties voor de Nederlandse potplanten sector en de rol van logistieke regie. In paragraaf 3 worden onderzoeksvragen 4 en 5 beantwoord waarmee de onderdelen en mogelijkheden van logistieke regie als oplossingsrichting worden aangegeven. Om de bruikbaarheid in de praktijk te toetsen zijn een 3-tal praktijk projecten beknopt beschreven. Het eerste project richt zich op de collectielogistiek van voedingstuinbouw producten. Het tweede op de integratie van collectie van eindproducten en toelevering van hulpmaterialen. Het derde project zich op de herconfiguratie van netwerken van planten binnen Europa. Als laatste wordt in paragraaf 3 aangegeven welke mogelijke scenario’s voor logistieke optimalisatie denkbaar zijn.
Logistieke regie voor planten, bloemen en voedsel Binnen het Agri-Food cluster van planten, bloemen en voedselproducten bespreken we in deze paper specifiek de potplanten sector. Enerzijds vanwege de sterke internationalisering en anderzijds omdat bij potplanten de afzetstructuur het sterkst aan het wijzigen is. We zullen achtereenvolgens de structuur van het potplanten netwerk beschrijven, de belangrijkste ontwikkelingen en de mogelijke oplossingsrichting van logistieke regie.
De structuur van het potplanten supply chain netwerk Nederland neemt een leidende positie in in Europa als commerciële en logistiek service provider. Circa 60% van alle gedistribueerde planten in Europa gaan fysiek via het Nederlandse platform. Daarna worden deze producten gedistribueerd door geheel Europa. Figuur 1 geeft een generiek overzicht van de betrokken schakels in het netwerk van planten vanuit Nederland naar Europese klanten. Dit zijn achtereenvolgens kwekers (uit Nederland en internationaal), veilingen, handelaren, logistieke dienstverleners en outlets van klanten. Hieronder beschrijven we kort iedere actor.
Figuur 1: Het netwerk van de Nederlandse potplanten sector (Van den Heuvel, 2006)
Kwekers
Veilingen
Marktkanaal
Handelaren Lokale
buitenland
buitenlandse
teelt
Nederlandse kwekers
Exporteurs
bloemist
Supermarkt
Importeurs
DC
Bouwcen trum Nederland
Groothandel
bloemist Supermarkt
Bouwcentrum
Import van buitenlandse kwekers
Telers: Er zijn circa 1.360 Nederlandse potplanten telers die samen ongeveer 500 verschillende soorten planten produceren op een oppervlakte van 1930 hectare. De meeste kwekers zijn geconcentreerd rondom de veilingen in west Nederland. Veilingen: De twee belangrijkste veilingen zijn FloraHolland en VBA (Veiling Bedrijf Aalsmeer). Alleen al het veilingbedrijf FloraHolland doet zaken met 16.000 toeleveranciers, 4.600 handelaren en 2.600 exporteurs. Hiervan neemt sierteelt circa 70% en potplanten circa 30% van de omzet voor hun rekening. Circa 75% van de aanvoer komt van Nederlandse kwekers. Het overige deel wordt geïmporteerd vanuit diverse landen. Handelaren: Er zijn ongeveer 1.200 handelaren die zaken doen met zeer veel (inter)nationale klanten. Logistieke dienstverleners: In veel gevallen is de collectie- en distributie van transport uitbesteed aan zogenaamde logistieke dienstverleners. Het grootste deel van transport vindt plaats via vrachtwagens. Klant outlets: We onderscheiden de volgende verkoopkanalen voor potplanten: •
bloemenwinkels en markt en straathandel
•
supermarkten en discounters
•
tuincentra en bouwmarkten
Het netwerk van potplanten en snijbloemen is niet gelijk. Het belangrijkste verschil is dat snijbloemen snel verouderen, veel bederfelijker zijn dan potplanten. Hierdoor is snelheid of doorlooptijd een belangrijkere factor bij snijbloemen. Een tweede belangrijk verschil is dat snijbloemen vaak verkocht
worden als boeket terwijl potplanten vaak individueel verkocht worden, meestal in een pot. Dit verklaart ook de intrede van IKEA in de potplanten wereld, potplanten geeft hen een mogelijkheid om meer potten te verkopen. Een laatste belangrijk verschil is de rol van de retailer. Bij potplanten is de positie van bouwmarkten en tuincentra erg sterk in vergelijking met die van snijbloemen. Dit leidt bij potplanten tot meer directe stromen van kweker naar retailer met een veel groter volume.
Belangrijke ontwikkelingen voor planten, bloemen en voedsel Veranderende consumentenwensen, buitenlandse concurrenten die de markt penetreren met nieuwe waarde proposities, infrastructurele problemen zoals files etc. hebben het Agri-Food&Flower netwerk gestimuleerd om hun netwerk structuur en bedrijfsprocessen aan te passen. De complexiteit en dynamiek is daarbij significant toegenomen en zal naar verwachting verder toenemen. Onder invloed van in het bijzonder internationalisatie en schaalvergroting zal gezocht moeten worden naar nieuwe logistieke service concepten. Alvorens we hierop ingaan, schetsen we eerst de belangrijkste ontwikkelingen in de markt (algemeen) en specifiek voor planten, bloemen en voedsel. Tabel 1 geeft een overzicht van ontwikkelingen aan de vraag en aanbod zijde welke de logistiek beïnvloeden. De tabel is onderverdeeld in algemene logistieke ontwikkelingen en specifieke voor verse voedselwaar, bloemen en planten, waar bederfelijkheid een belangrijke rol speelt. Gevolgen voor de toeleverende keten als gevolg van de algemene markt ontwikkelingen: Bedrijven zullen, steeds meer, in samenwerking met hun ketenpartners en hun klanten, moeten inspelen op de geschetste ontwikkelingen. Er is een verschuiving gaande van individueel opererende bedrijven naar partnershipping in ketens en soms netwerken (Rabobank, 2002). Daarnaast voorziet de Rabobank een sterke ontwikkeling in het aansturen van gedifferentieerde marktkanalen. In het geval van potplanten zal het marktaandeel van supermarkten, bouwmarkten en tuincentra stijgen van 34% in 2004 naar 55% in 2010. Daarentegen zal het kanaal van bloemisterijen dalen van 57% naar 38% over dezelfde periode. Hiernaast wordt meer directe aankoop door handelaren bij telers verwacht waardoor de relatieve positie van de veilingen langzaam zal afnemen. Ook zal het percentage rechtstreekse levering aan de retail toenemen en zal er minder gebruik gemaakt worden van importerende groothandel. Gebaseerd op deze ontwikkelingen concludeert de Rabobank dan ook dat de planten en bloemen industrie meer gebruik zou moeten maken van geconsolideerde productstromen. Zij beredeneren dat samenwerking cruciaal is om snel in te spelen op de wisselende marktomstandigheden. Exclusiviteit, assortimentsbreedte en betrouwbaarheid zullen belangrijker zijn dan nieuwe productsoorten.
Gevolgen voor de toeleverende keten als gevolg van de ontwikkelingen in de markt bij vers Zoals al vermeld is de beperkte houdbaarheid van verse producten een belangrijk aspect om rekening mee te houden bij het ontwerp van ketens. Ten eerste vereisen verse producten een hogere responsiviteit en dit vergt specifieke kwaliteiten van de toeleverende keten. Zo dient er in veel gevallen dagelijks een breed assortiment, in kleine aantallen per item geleverd te worden om out-ofstock situaties te voorkomen. Tegelijkertijd dient derving (producten over de houdbaarheidsdatum) geminimaliseerd te worden (niet al te volle schappen). Ten tweede vereisen de bederfelijke producten betrouwbare systemen om de productkwaliteit optimaal te houden. Voorbeelden hiervan zijn het sturen op omgevingscondities (bijvoorbeeld temperatuur, vocht) in gesloten koelketens en het toepassen van houdbaarheidsverlengende verpakking. De combinatie van specifieke ketenbesturing in vers en sturing van productkwaliteit noemen we kwaliteitsgestuurde logistiek. Voor verdere achtergrond informatie over dit onderwerp verwijzen we naar artikelen in Scheer en Verdenius (2006) en Van der Vorst et al. (2005).
Tabel 1: Voorname ontwikkelingen aan de vraag en aanbod zijde welke de logistiek beïnvloeden Vraag zijde – algemeen
Aanbod zijde – algemeen
• Internationalisering
• Internationalisering
• Consolidatie: grotere retail organisaties
• Schaalvergroting en specialisatie
• 24-7 retail opening tijden
• Outsourcing: focus op kern competenties
• Scherpe prijsconcurrentie
• Meer samenwerking in ketennetwerken en
• Nieuwe outlets: markt differentiatie
andere keteninrichtingen
• Beter geïnformeerde consumenten
• Rechtstreeks leveren • Vooruitgeschoven voorraadpunten • Andere modaliteiten (boot, trein etc)
• Tracking en tracing systemen
• Ketenbesturing concepten: CPFR, VMI etc met intensief gebruik van ICT
• Productdifferentiatie: verbreding assortiment
• Verkorten doorlooptijd (responsiever)
• Kortere product levenscyclus
• Snellere productontwikkeling
Vraag zijde – vers • Breed assortiment gecombineerd met beperkte
Aanbod zijde – vers • Zo vers mogelijk aanleveren
houdbaarheid
• Doorlooptijdverkorting • Nieuwe technologieën
• Inkoop lokaal product (kostprijs, beleving, regionalisering)
•
Houdbaarheidsverlengende verpakking
•
Beheersing omgevingscondities (T, RV)
•
Dataloggers en RFID
• Opkomst van lokale productie in het buitenland • Rechtstreekse leveringen van kweker naar klant (ook door buitenlandse kwekers)
• Grazende consument: Meerdere eetmomenten per dag, meerdere verkooppunten
• Productinnovaties
welke
inspelen
op
de
veranderende consumentenwensen in vers
• Gemak: voorbewerkt voedsel en ready to eat, samengestelde bloemenbossen • Gezondheid: verse producten • Genieten: lekker, smaak, verpakking • Gebaar: biologisch en duurzaam • Voedselveiligheid: herkomst en traceerbaarheid • Garanties rondom productkwaliteit • Nieuwe verkoopkanalen (benzinepomp,
• Nieuwe netwerken en klantrelaties
treinstation etc)
Wat betekenen deze ontwikkelingen voor het Nederlandse potplanten netwerk De historische rol van de veiling als marktplaats was om garantie op een goede prijs te bieden door het samenbrengen van producten van grote aantallen kwekers en handelaren. Het was vanuit die optiek logisch om de veilingen coöperatief te organiseren met eigenaarschap van de telers. Momenteel heeft de veiling nog steeds een belangrijke rol, echter er is spraken van schaalvergroting zowel aan telerszijde als aan handelszijde. Er zijn grotere (veelal gespecialiseerde) telersverenigingen en professionele handelaren ontstaan, waardoor beide zijden van de keten minder en grotere actoren bevat. Dit alles wordt min of meer afgedwongen vanuit de markt waar de macht van grote internationale retailorganisaties stijgende is. Het betekent algemeen beschouwd een meer klant gedreven benadering bij de toeleverende schakels en de groeiende wens om een sterkere ketenpositie in te nemen of deze zelfs te kunnen wijzigen.
Een steeds belangrijker alternatief voor de veiling klok vormt dan ook de bemiddelingsstroom waar kweker en handelaar rechtstreeks kunnen handelen. Hierbij bestaan 2 vormen. Eén waarbij het product nog wel fysiek over de veiling komt maar de prijsvorming al heeft plaatsgevonden en één waarbij de producten fysiek rechtstreeks van kweker naar handelaar gaan en waarbij de veiling alleen nog de financiële transactie begeleid. Vooral bij potplanten heeft de bemiddelingsstroom een sterke rol ingenomen, meer dan de helft van alle potplanten wordt via bemiddeling afgehandeld. Hiernaast zijn er steeds meer retailorganisaties die zelf besluiten rechtstreeks in te kopen bij kwekers waardoor zowel de Nederlandse veiling als handel buitenspel komen te staan.
Waarom logistieke regie Internationalisering en schaalvergroting vragen om samenwerking zodat de bestaande fragmentatie geminimaliseerd kan worden en er een passende service-propositie geboden wordt voor de veranderende klantvragen. Om dit daadwerkelijk te realiseren vormt logistiek een belangrijk instrument. Zo kan bijvoorbeeld gedacht worden aan bundeling van transport en het leveren van totaalassortimenten als gevolg van horizontale samenwerking (combinatie verschillende handelaren) en/of het substantieel verkorten van lead times en ketenvoorraden door verticale samenwerking of wel de integratie van functies / elimineren van schakels (Greenery - model). Ook kan gedacht worden aan herconfiguratie van voornoemde traditionele ketens door bijvoorbeeld de introductie van nieuwe ketenconfiguraties (bijvoorbeeld consolidatiepunten in de nabijheid van de afzetmarkten) en/of besturingsconcepten zoals Vendor Managed Inventary (VMI). Belangrijk vertrekpunt is de creatie van een gelaagdheid aan oplossingsrichtingen die duidelijk onderscheidend zijn richting de klant, maar daarentegen wel gecombineerd kunnen worden binnen de logistieke structuur. Immers, het is zaak specifiek invulling geven aan bijvoorbeeld de bestaande verschillen in afzetkarakteristieken. Zo zal een discounter een duidelijk andere structuur kennen dan een full service supermarkt. Kortom, het streven zal zeker niet de creatie van een “one-size-fits-all” oplossing zijn, maar eerder het aanbieden van een veelvoud aan dedicated oplossingen met logistieke synergie. Zo kunnen specialty stromen bijvoorbeeld meeliften met commodity of volume stromen en vice versa. Door bundeling van productstromen kunnen beladinggraden en leverfrequenties verhoogd worden. Kortom, door een veelvoud van dedicated oplossingen samen te organiseren kan Nederland haar unieke positie versterken. Zij streeft na de meest klantgedreven en kostenefficiënte partner te zijn.
Conclusie We kunnen concluderen dat de tijd is gekomen voor de Nederlandse potplanten sector om te handelen en haar nu nog sterke concurrentie positie in de toekomst te behouden of te verstevigen. Logistieke regie kan hiertoe het middel zijn. Specifiek voor bederfelijke producten zijn we kort ingegaan op de noodzaak van kwaliteitsgestuurde logistiek. Doordat is vastgesteld dat beheersing van productkwaliteit een meer cruciale rol speelt bij sierbloemen dan bij potplanten ligt de focus qua oplossingsrichting in deze paper op logistieke regiemodellen en minder op kwaliteitsgestuurde logistiek.
Logistieke regie in de praktijk
Onderdelen van een logistiek regie model Als basis voor het logistieke regie model nemen we het bekende integrale logistieke concept (Van Goor et al., 2003). Dit concept start met de logistieke doelstellingen van de ketenpartners. Voorbeelden van doelstellingen zijn het inrichten van een efficiënte, responsieve, risico mijdend of flexibele keten (naar analogie van Lee, 2002). Om de doelstelling van de keten te bewerkstelligen worden 4 elementen onderscheiden: 1) Grondvorm of netwerk structuur. Via welke schakels loopt het product fysiek door het netwerk (teelt, veiling, handel, outlet etc) 2) Besturing: Hoe wordt het netwerk aangestuurd, bijvoorbeeld waar liggen voorraden of wordt er Just In Time geproduceerd, is er overcapaciteit om aan de wisselende marktvraag te kunnen voldoen, is de supply chain push or pull gedreven? 3) Informatie: Hoe wordt de benodigde informatie door het netwerk uitgewisseld. Denk aan vraagvoorspelling, Point Of Sale gegevens en verwachte levertijden. 4) Organisatie: Wie voert welke activiteit uit, wie is verantwoordelijk? Met behulp van deze 4 elementen komt een keten tot prestaties vertaald in zogenaamde prestatie indicatoren. Deze geven aan of er aan de vooraf gestelde doelstellingen is voldaan en zoniet dat er aanpassingen nodig zijn. In de praktijk is het zo dat er verschillende logistieke ketenconcepten naast elkaar onderscheiden kunnen worden. Zoals aangegeven kunnen deze verschillen ten aanzien van strategie maar bijvoorbeeld ook ten opzichte van productassortiment, marktkanaal of bestemmingslocatie. In dit kader spreken we ook wel van product-markt-combinaties.
Dit brengt ons tot het niveau van logistieke netwerk regie, het regisseren van de verschillende ketens, met als doel dat door regie iedere keten afzonderlijk beter gaat presteren. Een voorbeeld in dit verband is dat logistieke stromen van “commodity” producten worden gecombineerd met die van specialties. Hoewel beide productstromen voor een ander marktkanaal bestemd zijn, kunnen zij in de logistiek van elkaar profiteren omdat consolidatie resulteert in hogere beladinggraden en hogere leverfrequenties. Kortom door logistieke regie is bundeling mogelijk waardoor kosten bespaard worden en service verbeterd. Als voorbeeld van logistieke regie laten we in figuur 2 visueel zien hoe dit in de praktijk vorm kan krijgen over bijvoorbeeld drie verschillende ketens in het potplanten cluster, bijvoorbeeld Keten 1: kweker – veiling – handel – importeur – outlet Keten 2: kweker – handel – outlet Keten 3: kweker – outlet
Figuur 2: Logistiek regie model toegepast op 3 supply chains in het potplanten netwerk (aangepast van Van Goor, 2004)
Logistieke netwerk regie Logistieke doelstellingen ketenpartners
organisatie
organisatie
organisatie
besturing
besturing
besturing
informatie
informatie
informatie
grondvorm
grondvorm
grondvorm
Prestatie Indicatoren Keten Wanneer we spreken over regie is het belangrijk om onderscheid te maken in logistieke regie en commerciële regie. Commerciële regie refereert aan het proces om tot overeenstemming te komen tussen klant en toeleverancier (vaak vastgelegd in een contract). Het commerciële proces kan
plaatsvinden los van de logistieke handeling. In dit kader hebben we de afgelopen jaren een enorme ontwikkeling gezien van outsourcing van activiteiten bij zogenaamde logistieke dienstverleners. Voorbeelden van logistiek dienstverleners die de logistiek verzorgen voor een scala van klantgroepen zijn UPS, TNT, DHL, DPD, Maersk etc.
Voorbeeld case: Nike Nike is een voorbeeld van een onderneming die de commerciële- en logistieke regie heeft. Nike ontwerpt sportartikelen voor diverse sporten. Na de ontwerp fase zijn alle andere activiteiten uitbesteed. Dit betekent dat de productie, distributie en verkoop van de producten allemaal door andere partijen wordt uitgevoerd. Nike regiseert al deze activiteiten vanuit een helikopter view over het gehele netwerk.
Praktijk projecten Alhoewel logistieke regie niet nieuw is, wordt het nog maar beperkt toegepast in het Agri Food&Flower netwerk. We zullen nu kort enkele recente projecten waar we aan gerekend hebben, bespreken. Veiling Zon – collectielogistiek groenten en fruit
Probleemstelling: Veiling Zuid Oost Nederland (ZON) te Venlo kent een grote complexiteit rondom de collectie- en aanvoerlogistiek van groenten en fruit. Er heerst een enorme congestie rondom op het veilingterrein en dan in het bijzonder rondom de piektijden in de namiddag. De huidige collectie vindt decentraal georganiseerd plaats door diverse transporteurs en enkele eigen kwekers die aanvoeren.
Aanpak: Momenteel wordt geëvalueerd wat een centrale aanvoer planning over de bestaande netwerken oplevert in termen van doorlooptijd, gereden kilometers, beladinggraden en congestie op het veilingterrein. Daarbij wordt ook getracht de aanvoer beter over de dag te verdelen. In het bijzonder de organisatie van het regiemodel vraagt nog veel aandacht. The Greenery: integratie toelevering en afhaal transport bij kwekers
Probleemstelling: Begin deze eeuw heeft The Greenery bovenstaand regiemodel op haar collectielogistiek toegepast om vergelijkbare redenen. Het aantal distributiecentra is sterk gereduceerd en in 2003 heeft men de regie over de aanvoerstromen overgenomen, waarbij de recentelijk overgenomen logistiek dienstverlener Dijco als regisseur functioneert. Deze besteedt het transport wederom uit aan een scala van andere
transporteurs. Momenteel tracht the Greenery een nieuwe slag te maken door het collectie transport van groenten en fruit te combineren met de toevoer van hulpmaterialen bij diezelfde telers/kwekers. Bij hulpmaterialen moet men denken aan verpakkingsmaterialen, meststoffen en uitgangsmateriaal etc.
Aanpak: De netwerken van the Greenery en die van de hulpstoffen leveranciers zijn over elkaar gelegd waarna de voordelen van integratie zijn doorgerekend. Florilog-regie: nieuwe internationale ketenconfiguraties
Probleemstelling: Veel van de beschreven ontwikkelingen in paragraaf 2.2 komen terug in het Transforum project Florilog-regie (Engelbart, 2006), waarin alle schakels van het ketennetwerk participeren (kwekers, veilingen, handel en transporteurs). Zij richt zich op internationale regie van potplanten stromen binnen Europa. Door schaalvergroting veranderen netwerken (meer rechtstreekse leveringen) en worden andere serviceconcepten vereist (leversnelheid, betrouwbaarheid, assortiment aan grote internationale retailorganisaties). Daarnaast hoeven in de toekomst productstromen niet altijd meer fysiek via Nederland te stromen maar kunnen rechtstreeks van lokale producent naar afzetlocatie. De centrale vraag is hoe het Nederlandse potplanten cluster hier het beste op kan inspelen.
Aanpak: Ten eerste zijn de belangrijkste ontwikkelingen geïnventariseerd en daar waar nodig met data onderbouwd. Van hieruit worden de belangrijkste verbeterscenario’s vastgesteld waarbij zoveel mogelijk de bestaande beperkingen los worden gelaten. Ten tweede worden de logistieke voordelen van de diverse scenario’s doorgerekend met behulp van optimaliseringmodellen. In de toekomstige derde fase zullen de resultaten worden bezien in samenhang met de bruikbaarheid en acceptatiegraad voor de praktijk. Deze drie voorbeelden geven aan dat de implementatie van logistieke regie in de sectoren planten, bloemen en voedsel zich in de beginfase bevindt ten opzichte van implementatie in overige sectoren. Het voornaamste knelpunt is het grote aantal (kleinschalige) actoren dat in het ketennetwerk een rol speelt, wat regie lastiger maakt.
Mogelijke scenario’s en de rol van optimaliseringmodellen Wanneer we bovenstaande projecten bezien en deze samenbrengen met andere mogelijke scenario’s dan ontstaat het volgende overzicht van netwerkonderdelen waarover logistieke regie gevoerd kan worden.
•
Regie over export logistiek
•
Regie over collectie logistiek binnen Nederland
•
Regie over lokale (buitenlandse) productie
•
Regie over rechtstreekse importen (vanuit productieland naar bestemmingsland)
•
Regie over retourlogistiek
•
Regie over andere productstromen
Zoals bij de praktijk cases is gemeld, is een eerste stap om inzicht in verbeterpotentieel te krijgen om bestaande netwerken over elkaar heen te projecteren. Door vervolgens deze deelnetwerken als één geheel te gaan zien kan hier een optimaliseringslag plaats vinden. Hierdoor krijgen alle betrokken projectpartners zicht op de mogelijke verbetering wanneer zij hun eigen netwerk zouden samenbrengen met dat van anderen. Een belangrijk hulpmiddel bij deze exercitie zijn logistieke optimalisering modellen. Zij bieden zicht op mogelijke verbeteringen voordat deze veranderingen in de praktijk doorgevoerd moeten worden. Zij vormt daarmee een krachtig middel om de besluitvorming versneld en in de juiste richting te doorlopen, rekening houdend met allerlei onzekerheden ten aanzien van verwachte afzet en productievolumes per regio en/of de verwachting qua ontwikkelingen voor de komende 10 jaar.
Conclusies Het Nederlandse tuinbouwcluster heeft zich een sterke positie verworven in de afzet van potplanten en sierteelt producten. Belangrijke ontwikkelingen zoals internationalisatie en schaalvergroting vragen echter om nieuwe logistieke netwerken en besturingsconcepten. Logistieke regie kan een belangrijke oplossingsrichting vormen. Het streven moet daarbij niet een “one-size-fits-all” oplossing zijn, maar eerder het aanbieden van een veelvoud aan dedicated oplossingen met logistieke synergie. Hiertoe is een ontwerp geschetst om logistieke regie vorm te geven. De beschreven praktijk voorbeelden geven aan dat de implementatie van logistieke regie in planten, bloemen en voedsel ketennetwerken zich in de beginfase bevindt.
Referenties Engelbart, F. (2006) FloriLog, Ontwikkeling van de internationale regiefunctie in de sierteelt, Voorstel Integraal Project Transforum Agro & Groen
Joan van den Heuvel (2006), FloriLog-regie: development of an international logistical orchestration
position in the potted plant sector, MSc-thesis Operations Research and Logistics, Wageningen University Goor, van, A. R., M. J. P. v. Amstel and W. P. v. Amstel (2003). European distribution and supply
chain logistics. The Netherlands, Wolters-Noordhoff bv Groningen. Lee, H. (2002), Aligning supply chain strategies with product uncertainties, California Management
Review 44 (3). Rabobank (2002), de kleur van samenwerking Scheer en Verdenius ( 2006) Improving traceability in food processing and distribution, Woodhead Publishing Vorst, van der, J.G.A.J., S. Tromp and D.J. van der Zee (2005) A simulation environment for the redesign of food supply chain networks: modeling quality controlled logistics, in: Proceedings of the
2005 Winter Simulation Conference, M. E. Kuhl, N. M. Steiger, F. B. Armstrong, and J. A. Joines, eds.
WAAR LIGGEN DE KWETSBARE WEGVAKKEN IN ONS WEGENNETWERK? B.L.H. Immers, TNO (Business Unit Mobility & Logistics) C. Tampère, Katholieke Universiteit Leuven J. Stada, Katholieke Universiteit Leuven
Inleiding Betrouwbaarheid van reistijden is een belangrijk criterium bij het evalueren van de kwaliteit van ons verkeers- en vervoersysteem. De Nota Mobiliteit laat daar geen misverstand over bestaan. Dat blijkt o.a. uit de ondertitel: ‘Naar een betrouwbare en voorspelbare bereikbaarheid’. In de nota zelf krijgt het onderwerp (betrouwbare reistijden) veel aandacht en wordt ook expliciet gemaakt wat dit betekent voor de toelaatbare variatie in reistijden op het hoofdwegennet. Waarom is betrouwbaarheid van reistijden zo’n belangrijk issue geworden? Voor een deel is dit terug te leiden tot het steeds drukker wordende verkeer (hogere dichtheden). De hogere dichtheid (of hogere intensiteit/capaciteit verhouding) van het verkeer op het hoofdwegennet en de belangrijke wegen van het onderliggende wegennet leidt ertoe dat de kans op een incident toeneemt en dat de gevolgen daarvan (het aantal voertuigverliesuren) steeds groter worden. Parallel hieraan heeft zich in de samenleving een ontwikkeling voltrokken waarbij de productiviteit van mensen en, daarmee samenhangend, de efficiency van productieprocessen voortdurend is opgeschroefd. In de goederendistributie vertaalt zich dit o.a. in meer leveringen (ritten) en een strakkere planning. Daarnaast zijn ook nog eens de verplaatsingsafstanden toegenomen (grotere rayons) wat weer tot gevolg heeft dat men een grotere kans loopt om geconfronteerd te worden met de gevolgen van een incident. Bovenstaande ontwikkelingen hebben ertoe geleid dat betrouwbaarheid van reistijden voor de goederendistributie (evenals voor andere vervoersegmenten zoals het zakenverkeer) zeer aan belang heeft gewonnen. Tijdvensters voor belevering, harde levertijd afspraken met klanten, werken met kleinere voorraden etc., in combinatie met de druk om de efficiency van de sector verder te verbeteren (de tarieven zijn de laatste decennia alleen maar gedaald) maken het niet makkelijker voor de vervoerder. Een incident gooit dan al snel roet in het eten. Afspraken kunnen niet meer worden nagekomen, klanten missen omzet of moeten het productieproces tijdelijk stilleggen, losploegen staan te wachten. In de nabije toekomst zullen de hierboven geschetste ontwikkelingen niet significant veranderen. Naar verwachting zullen de bestaande trends zich verder doorzetten: nog drukker op het wegennet, nog lagere tarieven en een nog hogere efficiency. Wat kunnen we daaraan doen? We beperken ons daarbij tot de aanbodzijde. In de eerste plaats proberen we door een professionele toepassing van Incident Management op het wegennet de verliestijden als gevolg van verstoringen te bekorten.
Een tweede mogelijkheid die ons ter beschikking staat is het verbeteren van de robuustheid van het netwerk. Belangrijke factoren die daarop van invloed zijn (Immers et al., 2004): •
redundantie (het beschikken over reservecapaciteit);
•
compartimentering (voorkomen dat congestie zich als een olievlek over het netwerk verspreidt);
•
veerkracht, het vermogen van het transportsysteem om zich, telkens weer, snel te herstellen van een tijdelijke overbelasting; en
•
aanpassingsvermogen, de flexibiliteit van het systeem om ook andere functies te vervullen waarvoor het oorspronkelijk niet ontworpen is.
Alvorens echter voorstellen te doen over de gewenste toekomstige structuur van het wegennet is het belangrijk om vast te stellen hoe het gesteld is met de huidige kwetsbaarheid van het wegensysteem voor verstoringen. In het kader hiervan verstrekte het Vlaams Verkeerscentrum aan de groep Verkeer en Infrastructuur van de Katholieke Universiteit Leuven de opdracht om een methode te ontwikkelen waarmee in relatief korte tijd de meest kwetsbare elementen van een wegennet kunnen worden geïdentificeerd. Een kwetsbaar element is een schakel of knooppunt in het netwerk waar een incident kan leiden tot een sterke vermindering van de kwaliteit van de verkeersafwikkeling. Deze paper geeft een overzicht van de belangrijkste resultaten van het project en presenteert een toepassing van de ontwikkelde ‘quick scan’ methode op de wegencorridor Brussel-Gent.
Variabiliteit van de verkeersafwikkeling op het Vlaamse wegennet Het project waarvan deze paper verslag uitbrengt startte met een vooronderzoek naar de variabiliteit van de verkeersafwikkeling in het studiegebied. Het doel van dit vooronderzoek was: •
het verwerven van inzicht in de reistijdbetrouwbaarheid op het Vlaamse wegennet
•
het calibreren van het dynamisch toedelingsmodel ‘Indy’ (Bliemer et al., 2004), dat gebruikt zou worden in het verdere verloop van de studie
•
het vaststellen van mogelijke verbanden tussen reistijd enerzijds en vraag en aanbodfactoren anderzijds (wordt in deze paper niet besproken)
Wij geven nu een beknopt overzicht van enige resultaten van dit vooronderzoek.
Het studiegebied Het gebied, van zo’n 20 bij 40 kilometer, gelegen tussen de steden Brussel en Gent werd gekozen als studiegebied (Figuur 1). De corridor wordt gekenmerkt door ernstige congestieproblemen, die omvangrijker worden naarmate men Brussel nadert. Tussen Brussel en Gent loopt de belangrijke E40 autosnelweg. Omdat er alleen voor de E40 dynamische verkeersgegevens beschikbaar zijn, moesten wij onze onderzoekingen naar de variabiliteit van de verkeersafwikkeling beperken tot deze snelweg.
Figuur 1: Studiegebied met testnetwerk
Algemene indrukken van de verkeersafwikkeling In Figuur 2 en 3 zijn in kleur de snelheden aangegeven van het verkeer tijdens de ochtendspits (rood 100 km/uur of meer; blauw: lager dan 30 km/uur). Verticaal is de afstand uitgezet, gemeten in kilometers vanaf de Ring rond Brussel, horizontaal staat de tijd in minuten vanaf middernacht. De figuur beslaat de periode tussen 5 en 12 uur ‘s ochtends. De horizontale lijnen duiden de locaties aan van op- en afritten. De filepatronen zijn duidelijk zichtbaar in de figuur. Een reguliere ochtendspits zonder incidenten (Figuur 2) kan worden gekenmerkt door een brede variatie in de kwaliteit van de verkeersafwikkeling. Soms zijn er nauwelijks files, in andere gevallen kan er sprake zijn van tamelijk zware congestie. De congestie wordt gekenmerkt door een oscillerend filepatroon met relatief hoge snelheden.
Als er wel incidenten zijn (Figuur 3) kunnen de verkeerspatronen variëren van een lichte aanpassing van de reguliere condities tot zware congestie met zeer lage snelheden.
Figuur 2: Snelheidspatronen op de E40 (geen incidenten) Brussels Aalst Ghent
Figuur 3: Snelheidspatronen op de E40 (met incidenten) Brussels Aalst Ghent
Variatie in reistijden De reistijd van Gent naar Brussel via de E40 werd gekozen als een indicator van de kwaliteit van de verkeersafwikkeling. Het gaat hier om een stuk autosnelweg met een lengte van 33,5 km waar het verkeer gemeten wordt door 12 detectoren. De metingen beslaan de periode tussen 1 september en 30 november 2004. De reistijden zijn niet rechtstreeks gemeten maar berekend met behulp van de detectorgegevens. Voor deze berekening werd een algoritme ontwikkeld gebaseerd op de publicaties van Westerman et al (1997) en Coifman (2002). De reistijden over kortere afstanden en de reistijd als functie van het vertrektijdstip werden ook onderzocht maar zullen hier niet worden besproken. Wij onderzochten de reistijden van de automobilisten die tussen 6.30 en 9.30 uur het beschouwde stuk snelweg inreden. Als er geen incidenten zijn (Figuur 4, links) is het gemiddelde en de mediaan van de reistijd gelijk aan 26 minuten. Een deel van de automobilisten heeft geen last van congestie (reistijd ongeveer 20 minuten). Maar als er wel congestie is kan de reistijd oplopen tot 50 minuten. De situatie verandert ingrijpend wanneer er wel incidenten zijn (Figuur 4, rechts). In uitzonderlijke omstandigheden kan de reistijd oplopen tot bijna 2 uur! Wat de invloed van weersomstandigheden betrof stelden we vast dat bij regenachtig weer de reistijd met gemiddeld 5 minuten (18%) toenam. Regenachtig weer vergroot de kans op een incident: in de beschouwde periode regende het op 40% van de dagen dat er incidenten optraden, terwijl het op incident-vrije dagen slechts regende in 22% van de gevallen.
Figuur 4: Histogrammen van de reistijd voor reguliere incident-vrije dagen (50 dagen, 180 vertrekken) en voor dagen met incidenten (15 dagen, 180 vertrekken)
regulier
mediaan 26 min gemiddelde 26 min
n=50
met incident
mediaan 34 min gemiddelde 43 min
n=15
De variatie in reistijden is een gevolg van de variaties in vraag en aanbod. Daarom geven we in de volgende twee secties een korte impressie van de variaties in vraag en aanbod in het studiegebied.
Variatie in de vraag Het meten van de verkeersvraag vraagt de nodige voorzichtigheid. Op veel detector-locaties representeert de gemeten intensiteit niet de werkelijke verkeersvraag maar weerspiegelt veeleer de invloed van knelpunten benedenstrooms. Na enig onderzoek stelden we vast dat de intensiteitsmetingen vóór 7 uur ’s morgens op een locatie juist benedenstrooms van de stad Aalst een redelijke weerspiegeling vormden van de werkelijke verkeersvraag (Figuur 5). •
Figuur 5 laat zien dat het dagelijkse verloop van de intensiteiten sterk kan variëren; daarom is er ook verschil tussen de dagelijkse metingen (weergegeven links in de figuur) en de percentiel weergave rechts in de figuur. Er is geen sprake van ‘typisch drukke’ spitsperioden of ‘typisch rustige’ spitsperioden.
•
Opvallend is ook dat er bijzonder weinig variatie is in het aanvangstijdstip van de spitsperiode.
Figuur 5: Verkeersintensiteit juist benedenstrooms van Aalst. Links: dagelijkse metingen. Rechts: 5% percentielen
Variatie in de capaciteit In de vorige sectie keken we naar de verkeersvraag, nu richten we onze aandacht op de aanbodzijde, dat wil zeggen de capaciteit van de weg. Capaciteit is een stochastische grootheid die afhankelijk is van weersomstandigheden, zicht, verkeerssamenstelling, bestuurdersgedrag en andere toevallige omstandigheden. Een combinatie van knelpunten, gelegen juist benedenstrooms van de laatste detector vóór Brussel is voor een belangrijk deel verantwoordelijk voor de dagelijkse congestie op de E40. Wij bepaalden de capaciteit van dit deel van de snelweg met behulp van de produkt-limiet methode, een aangepaste versie van een algoritme dat werd voorgesteld door Minderhoud et al (1998). Het resultaat van de berekeningen staat in Figuur 6. De capaciteit van het betreffende stuk van de snelweg is gemiddeld 5050 voertuigen/uur maar er is een aanzienlijke variatie rond deze waarde van 800 voertuigen/uur (90% interval).
Figuur 6: Cumulatieve verdelingsfunctie van de capaciteit voor reguliere omstandigheden (geen incidenten)
μ 50% 90%
betrouwbaarheidsintervallen
Methode voor het bepalen van de kwetsbare schakels in een wegennet Eerder onderzoek De betrouwbaarheid van verkeersnetwerken kan vanuit verschillende gezichtspunten worden beschouwd (Clark en Watling, 2005). Betrouwbaarheid kan worden gedefinieerd als de kans dat een zekere verplaatsing in een vooraf vastgestelde tijdsduur kan worden voltooid. Men noemt dit de reistijdbetrouwbaarheid en het is dit aspect dat een groot deel van de onderzoeksaandacht heeft getrokken. In dit type onderzoek maakt men vooral gebruik van Monte Carlo simulatie (Bell et al 1997, Chen et al 2003). Monte Carlo simulatie wordt ook gebruikt in situaties waar men geïnteresseerd is in de capaciteit van een netwerk, dat wil zeggen de mate waarin een netwerk in staat is een bepaalde verkeersvraag te verwerken (Yang et al 2000, Chen et al 2002). Andere onderzoekingen richten zich op het begrip connectiviteit. Hier beschouwt men de kans dat sommige knooppunten onbereikbaar worden, bijvoorbeeld als gevolg van overstromingen of aardbevingen. Bij dit type onderzoek bedient men zich van methoden uit de mathematische grafentheorie (Bell et al 1997, Wakabayashi 2000).
Belangrijk is ook het effect dat onbetrouwbaarheid heeft op het keuzegedrag van reizigers. Gaan zij eerder van huis, kiezen zij een andere route en welke invloed heeft dit op de belastingen van de netwerkschakels? Men gebruikt hier traditionele toedelingstechnieken waarbij onvoorspelbaarheid in rekening wordt gebracht met behulp van extra kosten (Lo et al, 2000). In deze paper gaat onze aandacht uit naar de kwetsbaarheid van netwerkschakels, een onderwerp waarnaar ook al het nodige onderzoek is gedaan. Het doel is hier om de potentieel zwakke punten in een netwerk te identificeren en vast te stellen wat de gevolgen zijn als er zich een verstoring voordoet op één van deze punten. Berdica (2001, 2002) onderzocht het effect van een beperkt aantal inputvariabelen (zoals variaties in schakelbelastingen en verstoringen op deze schakels) op de prestaties van een netwerk. Cassir en Bell (2000) benaderden het probleem met methoden uit de mathematische speltheorie. In Nederland is het werk van Tamminga et al (2005) bekend. Zij gaan uit van een statische toedeling om een schatting te maken van de effecten van een incident en de kans van optreden van een incident. Vervolgens wordt een serie van statische en dynamische simulaties uitgevoerd om tot een ranglijst van kwetsbare netwerkschakels te komen. In de onderhavige paper presenteren wij een methode die enige verwantschap toont met de methode van Tamminga et al. Een belangrijk onderscheid met hun methode is echter dat wij ons verdiepen in het mechanisme van het optreden van een incident en voorts dat wij van meet af uitgaan van een meer realistische dynamische toedeling. Een voor de hand liggende manier om het probleem van het identificeren van kwetsbare netwerkschakels op te lossen is het simuleren van een incident op één netwerkschakel en dit te herhalen voor elke schakel van het netwerk. Voor elke schakel zou men dan het effect kunnen bepalen dat een incident op die schakel zou hebben, bijvoorbeeld in termen van verloren reistijd. Vanwege de aanzienlijke rekeninspanning kan men hier eigenlijk alleen maar statische toedelingen voor gebruiken. Maar dit kan voor problemen zorgen omdat, zoals bekend, congestieverschijnselen en de opbouw van files in statische modellen slecht worden gerepresenteerd. Daarom kiezen wij voor een andere benadering. Voordat we incidenten gaan simuleren op sommige netwerkschakels proberen we eerst een lijst op te stellen van de meest kwetsbare schakels. Hiervoor gebruiken we één basissimulatie. Deze basissimulatie bestaat uit een dynamische toedeling op het netwerk waarbij we uitgaan van een situatie zonder incidenten. Voor de dynamische toedeling maakten wij gebruik van het Indy model. In principe kan hier ook een ander model dat dynamische toedelingen toelaat worden toegepast. In de methode doorloopt men een drietal stappen: 1.
Opstellen van een long list van potentieel kwetsbare netwerkschakels
2.
Inperken van de long list naar een handelbare shortlist
3.
Simulatie van incidenten op de schakels uit de shortlist.
In de volgende secties geven we een gedetailleerde beschrijving van elke stap.
Opstellen van een long list van potentieel kwetsbare netwerkschakels Het doel van deze stap is te komen tot een eerste ruwe selectie van kwetsbare schakels. Het belangrijkste in deze stap is om geen potentieel kwetsbare schakels over het hoofd te zien, maar dit kan wel betekenen dat er bij sommige schakels sprake is van loos alarm. Een netwerkschakel wordt als kwetsbaar beschouwd als een incident op deze schakel hoge verliestijden tot gevolg heeft en als bovendien de kans op het optreden van een incident op deze schakel groot is. In de eerste stap van de methode ligt de nadruk op de gevolgen van een incident; in de volgende stap beschouwen wij ook de kans van optreden van een incident.
Analyse van de fases van een incident Er zijn 4 fases te onderscheiden in het verloop van een incident: Fase 1: Volledige blokkade, file alleen op de door een incident getroffen schakel
Figuur 7: Eerste fase van een incident
Fase 1
incident C=0
Eenvoudigheidshalve beschouwen wij eerst de situatie waar er nog geen sprake is van terugslag van de file naar de bovenstroomse schakels (Figuur 7). Verder nemen wij aan dat het incident plaatsvindt
aan het eind van de schakel. De lijn onder helling I vanuit de oorsprong in Figuur 8 geeft de instroom in de schakel weer. De lijn onder dezelfde helling, maar nu verschoven langs de tijdas, geeft de uitstroom uit de schakel. Een incident reduceert de uitstroom naar nul. Als na verloop van Δt1 de capaciteit weer volledig hersteld is lost de file op aan afrijdcapaciteit C. Dit duurt voort totdat na een periode T al het in de schakel gecumuleerde verkeer afgewikkeld is. Vanaf dat moment neemt de uitstroom weer de helling I aan. Het gearceerde gebied A representeert de totale voertuigverliesuren veroorzaakt door dit incident. Voor A vinden we de volgende uitdrukking:
A=
Δt12 I 2 1− I
(
C
)
Figuur 8: Berekening van het effect van een incident in voertuigverliesuren
Ncum
T
ΔN
A´ A Δt1
I
C
Δt1´
t
De formule laat zien (en de figuur illustreert dit) dat het effect van een incident gemeten in voertuigverliesuren evenredig is aan het kwadraat van de incidentduur. Dit onderstreept het belang van een goed georganiseerd Incident Management.
Schakels met een hoge waarde voor
I 1− I
zijn potentieel kwetsbare schakels. We zullen deze
C
factor de incident impact factor noemen voor de schakel.
Fase 2: Terugslag van de file naar de bovenstroomse schakels
Figuur 9: Tweede fase van een incident
Fase 2
incident C=0
Als de file de bovenstrooms gelegen schakels bereikt is het alsof deze schakels ook getroffen worden door een incident met volledige blokkering (Figuur 9). Met een filedichtheid (jam density) op de schakel gelijk aan kj , een schakellengte gelijk aan L, het aantal rijstroken gelijk aan n en een vrije snelheid Vf
kan worden aangetoond dat de maximale tijdsduur Tb
voordat de file naar
stroomopwaarts gelegen wegvakken terugslaat gelijk is aan:
⎛ ⎞ Tb = L ⎜ nk j − I ⎟ I⎝ Vf ⎠ Men ziet dat terugslag des te sneller voorkomt naarmate de schakellengte L korter is en het aantal rijstroken vermenigvuldigd met de filedichtheid lager is. Dit is begrijpelijk want het product L.n.kj stelt in feite de buffercapaciteit van de schakel voor. Naarmate I hoger is zal terugslag eerder voorkomen. Dit komt enerzijds omdat er zich ten tijde van het incident meer voertuigen op de schakel bevinden en anderzijds omdat de bufferruimte dan sneller opgebruikt is. Het totaal aantal verliesuren veroorzaakt door het incident is gelijk aan het aantal verliesuren op de schakel waar het incident plaatsvond vermeerderd met de verliesuren op bovenstrooms gelegen schakels. Voor het opstellen van een long list betekent dit dat men niet alleen de schakels met een hoge incident impact factor moet selecteren maar ook die schakels waar deze factor mogelijk wat lager is, maar waar er zich stroomopwaarts schakels bevinden waarvoor de incident impact factor hoog is.
Fase 3: Gedeeltelijk herstel van de capaciteit
Figuur 10: Derde fase van een incident
Fase 3
gedeeltelijk hersteld C = p% C0
In veel gevallen zal enige tijd nadat het incident plaatsvond de capaciteit gedeeltelijk hersteld worden indien de bergingswerkzaamheden dat toelaten (Figuur 10). Er ontstaat dan opnieuw stroming in de getroffen schakel, die na enige tijd ook voelbaar wordt in de stroomopwaarts gelegen schakels. Echter, de verdeling van deze gedeeltelijk herstelde capaciteit gebeurt niet evenredig met de verkeersvraag op deze schakels, maar eerder evenredig met de capaciteiten van de betrokken schakels! Hierdoor wordt in het algemeen de stroming in de schakels met de grootste vraag (die het meest de gedeeltelijk herstelde capaciteit nodig hebben) relatief het minst hersteld. Dit kan tot een
extra verhoging van het aantal voertuigverliesuren leiden omdat mogelijk stromen gehinderd kunnen worden van automobilisten wier voorgenomen route helemaal niet langs de incidentlocatie voert. Dit is des te meer het geval naarmate de gedeeltelijk herstelde capaciteit lager is, ofwel naarmate de capaciteit van de schakel waar het incident plaats vindt lager is. Dit betekent dat speciale aandacht moet uitgaan naar schakels met een relatief hoge incident impact factor in combinatie met een lage capaciteit. Zulke schakels kunnen een onevenredig groot effect hebben op het aantal voertuigverliesuren, in het bijzonder als zij gelegen zijn in de nabijheid van drukke schakels. Daarom wordt dit type schakels geselecteerd voor de long list van potentieel kwetsbare netwerkschakels. In stap 2 van de methode wordt vervolgens, op basis van de topologie van het netwerk, beslist of deze schakels ook in de shortlist worden opgenomen.
Fase 4: Volledig herstelde capaciteit
Figuur 11: Vierde fase van een incident
Fase 4
hersteld C = C0
Tenslotte wordt de capaciteit ter hoogte van het incident volledig hersteld (Figuur 11). Zodra ook aan het stroomopwaartse uiteinde van de schakel de stroming naar vrij rijdend verkeer overgaat, lost ook de file in de stroomopwaartse schakels geleidelijk op. En ook hier vinden we dat de files in de drukste schakels het laatste oplossen. Deze laatste fase van een incident heeft echter geen consequenties voor het opstellen van de long list.
Criteria voor het opstellen van de long list Uit de voorgaande analyse van het verloop van een typisch incident volgen een aantal selectiecriteria waarmee we een long list van kwetsbare schakels opstellen. Een sleutelrol wordt hierbij gespeeld door de incident impact factor
I 1− I
. Wegvakken met een hoge incident impact factor komen zeker in
C
de long list. De lijst wordt uitgebreid met schakels die wellicht een wat kleinere waarde voor de incident impact factor hebben, maar waar terugslag naar stroomopwaarts gelegen schakels relatief snel plaatsvindt en verder met die schakels die het herstel na een incident vertragen vanwege hun lage capaciteit. De selectiecriteria zijn: 1.
c1:
de incident impact factor
2.
c2:
de inverse van de terugslagtijd
3.
c3:
de incident impact factor, maar beperkt tot schakels met lage capaciteit
De waarden voor deze criteria worden berekend voor elke schakel. We gebruiken hiervoor de output van één basissimulatie met een dynamisch toedelingsmodel. De schakels die het hoogst scoren op elk van de selectiecriteria worden in de long list opgenomen. Het aantal schakels dat in de lijst wordt opgenomen is arbitrair.
Toepassing op het studiegebied Wij
gebruikten
een
simulatie-run
voor
de
ochtendspits,
uitgevoerd
met
het
dynamisch
toedelingsmodel ‘Indy’, om een top-100 van netwerkschakels te selecteren voor elk van de in de voorgaande sectie genoemde selectiecriteria (zie Figuren 12 tot 14, hoe donkerder de kleur, hoe hoger in de lijst).
Figuur 12: Schakels geselecteerd door het c1 criterium
Figuur 13: Schakels geselecteerd door het c2 criterium
Figuur 14: Schakels geselecteerd door het c3 criterium
De criteria leveren een gedeeltelijk overlappende selectie van schakels op (Figuur 15). Daarom verkrijgen wij uiteindelijk een lijst van niet 300, maar 209 verschillende en potentieel kwetsbare schakels voor het studiegebied.
Figuur 15: Aantal schakels dat aan de verschillende criteria voldoet.
c1 c2 18
56 8
35
18 29 45
c3
Van een long list naar een shortlist van kwetsbare schakels Het doel van deze stap is om de long list uit te dunnen tot een selectie van schakels en knooppunten die met grote kans kwetsbare netwerk elementen zijn. Om de overtollige schakels uit de long list te verwijderen wordt gekeken naar aspecten die bij het opstellen van de long list nog niet werden beschouwd. Deze aspecten zijn de kans op het optreden van een incident op de schakel, de topologie van het netwerk (vooral de ligging van een schakel ten opzichte van andere drukke schakels) en de mogelijkheid om door een aangepaste routekeuze de incidentlocatie te vermijden.
Het opstellen van de long list van potentieel kwetsbare schakels, zoals beschreven in de voorgaande sectie, is een volledig automatisch proces zodra een dynamische toedeling op het netwerk ter beschikking staat. In tegenstelling hiermee is voor het reduceren van een long list naar een shortlist enige expertise over verkeersafwikkeling in netwerken vereist. We geven nu een kort overzicht van de overwegingen die worden gebruikt in deze stap van de methode.
Risico analyse Kans dat er een incident gebeurt op een netwerk schakel De ernst van een incident in termen van kwetsbaarheid wordt bepaald door de kans dat een incident optreedt vermenigvuldigd met de gevolgen van het incident, uitgedrukt bijvoorbeeld in het aantal voertuigverliesuren. Voor wat de kans op een incident betreft zouden veel factoren in aanmerking genomen kunnen worden zoals het type weg, de omgeving van de weg (stedelijk of landelijk gebied), snelheidsregime enz. In dit project is, om redenen van tijdsdruk, slechts op een zeer eenvoudige manier getracht de kans op verstoringen te schatten. We gaan ervan uit dat het aantal voertuigen op een netwerkschakel gebruikt kan worden als een proxy voor de incidentkans. We maken dus geen onderscheid naar locatie of type weg, met slechts één uitzondering. Het is uit ongevalsstatistieken bekend dat autosnelwegen, gemeten naar het aantal afgelegde kilometers, vele malen veiliger zijn dan andere wegtypes. Daarom veronderstellen we in een eerste benadering de incidentkans op een homogene snelwegschakel drie maal lager dan op andere wegtypes (cijfer slechts ter indicatie). Wij combineren nu de kans op een incident met elk van de drie hoger genoemde selectiecriteria. Hoog risico op de schakel zelf De schakels die hoog scoren op criterium c1 en waar bovendien de kans op een incident hoog is worden geselecteerd voor de shortlist. Bij toepassing op het studiegebied blijkt dat men vaak een aantal aaneengesloten trajecten vindt waarvan (vrijwel) alle schakels aan hoger genoemde omschrijving voldoen. Voor zulke aaneengesloten trajecten is het voldoende om een incident te simuleren op de meest stroomafwaartse schakel (‘worst case’) en de meest stroomopwaartse schakel (‘best case’). Hoog risico door terugslag naar drukke schakels Hier selecteren we eerst alle schakels die aan criterium c2 voldoen en daarnaast een hoge incidentkans hebben. Van deze selectie nemen we slechts die schakels waar in de stroomopwaartse boom zich drukke schakels bevinden die hoog scoren op criterium c1.
Hoog risico door terugslag in combinatie met lage herstelcapaciteit Een netwerk kan schakels bevatten die een extra risico opleveren door een combinatie van beperkte capaciteit, hun ligging ten opzichte van andere schakels en de routestromen die erover heen lopen. Onder die omstandigheden kan een incident onevenredig zware hinder veroorzaken in de laatste fases van een incident waarbij de capaciteit gedeeltelijk hersteld is. Wij selecteren nu voor de shortlist die schakels die hoog scoren op criterium c3, die daarnaast een hoge incidentkans hebben en drukke schakels
hebben
in
hun
stroomopwaartse
boom.
Daar
komt
nu
bij
dat
de
versterkte
doorstroombeperking juist die drukke schakels benadeelt. Dit is het geval indien er zich tussen de beschouwde schakel en de drukke schakel(s) stroomopwaarts een samenvoeging bevindt en: •
de I/C verhouding van de drukke schakel groter is dan van de andere tak(ken) in de samenvoeging
of •
als de drukke schakel op de samenvoeging concurreert met veel andere aanvoer in de richting van de beschouwde schakel.
Hoge kans op gridlock Gridlock treedt op als een terugslaande file een gesloten parcours vormt zodat de filestaart de oorspronkelijke filebron bereikt. Indien de stroombeperking opgelegd door de filestaart sterker is dan de oorspronkelijke filebron, neemt deze de rol van de oorspronkelijke filebron over en ontstaat een negatieve spiraal waarbij uiteindelijk in het gesloten parcours (de gridlock cel) het verkeer volledig tot stilstand komt. Een bespreking van het gridlock fenomeen valt buiten het bestek van deze paper. De ontwikkelde methode bevat een aantal heuristische regels die behulpzaam kunnen zijn om delen van het netwerk waar gridlock zou kunnen optreden op het spoor te komen. Schakels die de zijden van de gridlock cel vormen of schakels onmiddellijk stroomafwaarts van de belangrijkste uitrijpunten van de gridlock cel worden in de shortlist opgenomen, zeker indien ook de incidentkans op deze schakels hoog is. Hoog risico knooppunt Tot nog toe zijn knooppunten als belangrijke netwerk elementen onderbelicht gebleven. Het spreekt vanzelf dat van elke schakel die als kwetsbaar is aangeduid, en die daarom in de shortlist is opgenomen, de stroomafwaartse knoop ook een kwetsbaar punt is. Omdat deze knooppunten al impliciet deel uitmaken van de shortlist is het niet nodig om ze apart te vermelden. Wel is het zo dat knooppunten afwaarts van twee of meer schakels uit de shortlist een extra risico vormen. Gebeurt er daar een incident dan is het alsof er op twee of meer schakels een incident gebeurt en zijn de gevolgen evenredig groter. Dergelijke knooppunten worden wel apart in de shortlist vermeld.
Reductie van het risico door goede alternatieve routes In het voorgaande hebben we aangenomen dat reizigers zullen volharden in hun eenmaal gekozen route. Natuurlijk zullen een aantal weggebruikers, afhankelijk van hun bekendheid met de lokale situatie, afwijken van hun oorspronkelijke route zodra ze gewaar worden dat een incident ergens op hun oorspronkelijke route voor groot oponthoud zorgt. Als we het aantal schakels in de long list willen beperken op basis van het bestaan van goede alternatieve routes voor sommige van die schakels houdt dat in dat we moeten beoordelen: •
of er routes bestaan die de incident-locatie en de initieel ontstane fileboom vermijden,
•
of deze alternatieve routes bereikbaar zijn vanaf de originele routes (want veel weggebruikers zullen onderweg zijn als het incident gebeurt), en
•
of de restcapaciteit van deze alternatieve routes voldoende is om het extra verkeer te verwerken, zonder daarbij zelf te veel voertuigverliesuren te genereren.
Er bestaat momenteel geen methode om deze inschatting automatisch te maken. De gebruiker moet daarom op basis van expertise en gezond verstand bovenstaande vragen trachten te beantwoorden. Als op alle vragen bevestigend kan worden geantwoord behoeft de netwerkschakel niet in de shortlist te worden opgenomen.
Toepassing op het studiegebied In de Figuren 6, 7 en 8 staan de netwerkschakels uit de long list, geselecteerd op basis van de criteria
c1, c2 en c3. Als we hierop de regels toepassen zoals geformuleerd in de voorgaande sectie, dan leidt dit tot de eliminatie van een groot aantal schakels uit de long list. Veel schakels die weliswaar hoog scoren voor wat betreft de criteria c1 en c2, maar die ver verwijderd liggen van drukke verkeersaders verdwijnen op die manier bijvoorbeeld uit de long list. Toepassing van de methode leidde tot de verrassende ontdekking van een aantal minder voor de hand liggende potentieel zeer kwetsbare schakels. Een voorbeeld is de schakel die de E40 verbindt met het zuidelijk gedeelte van de Brusselse Ring. Een incident op deze schakel zou ernstige gevolgen hebben gedurende alle fases van een incident; vooral de laatste fase (gedeeltelijk herstel van de capaciteit) zou een bijzonder nadelig effect hebben op de stroom op de autoweg met bestemming Brussel-Centrum. Ook werden enkele locaties in het netwerk ontdekt die gevoelig zijn voor het ontstaan van gridlock. De mogelijkheid om het aantal potentieel kwetsbare links in de long list te verminderen op basis van het voorhanden zijn van geschikte alternatieve routes, werd ook onderzocht. Vooral voor de schakels
gelegen in delen van het netwerk waar de schakeldichtheid hoog is bestaat er een grote kans op de aanwezigheid van goede alternatieve routes. Een goede benadering van de shortlist kon worden verkregen door middel van een grafische weergave van de schakels met hoge waarden voor de c1, c2 en c3 criteria in combinatie met de kans p dat er een incident op de betreffende schakel plaatsvindt (Figuur 16). In deze figuur staan aangegeven de schakels die voldoen aan slechts één criterium, schakels die voldoen aan twee criteria en schakels die hoog scoren op alle drie de criteria. Voorts wordt aangeduid of de kans op een incident hoog of laag is.
Figuur 16: Benaderde weergave van de shortlist door combinatie van criteria en incidentkans
1 criterium (+ hoge p) 2 criteria (+ hoge p) 3 criteria (+ hoge p)
Simulatie van incidenten op schakels in de shortlist Analyse van ‘worst case’ en ‘best case’ In principe zouden we een simulatie-run kunnen uitvoeren voor elke schakel in de shortlist. Maar, zoals we in het voorgaande hebben aangegeven, komt het vaak voor dat een aantal schakels zich in een aaneengesloten traject bevindt. In deze gevallen is het vaak voldoende om een incident te simuleren in de meest stroomafwaarts gelegen schakel. In onze case studie gingen we uit van een typisch ernstig incident dat zorgt voor een complete afsluiting van de schakel gedurende 30 minuten, gevolgd door een fase van 60 minuten waarin er
sprake is van een gedeeltelijk herstel van de capaciteit. Natuurlijk zijn er vele andere scenario’s denkbaar. In het dynamisch toedelingsmodel Indy, dat wij gebruikten voor de simulaties, is het helaas niet mogelijk om automobilisten gedurende de rit van route te laten veranderen als er zich een onverwacht incident voordoet. Bij gebrek aan beter benaderden wij het probleem door een ‘worst case’ en een ‘best case’ te simuleren. In het slechtste geval volharden alle weggebruikers in hun eenmaal gekozen route, ondanks het incident. Dit komt overeen met het toepassen van de route-set die volgt uit een dynamische evenwichtstoedeling zonder incidenten. Slechts uit deze route-set wordt gekozen, ook op het netwerk waar de capaciteit ter plaatse van het incident is gereduceerd. Het beste geval ontstaat indien men een evenwichtstoedeling doet op het al in capaciteit gereduceerde netwerk. Deze laatste optie geeft echter geen realistische beschrijving van de werkelijkheid. Ten eerste zijn veel automobilisten zich nauwelijks bewust van alternatieven voor hun gebruikelijke routes en ten tweede houdt een evenwicht in dat het model weergeeft dat bestuurders al beginnen met het veranderen van hun route nog voordat het incident is gebeurd. We merken tenslotte nog op dat, voor zover ons bekend, geen bestaand software pakket momenteel in staat is om de schijnbaar onlogische routes te genereren die gekozen worden in het geval van een onverwacht incident.
Toepassing op het studiegebied Figuur 17 laat enige locaties uit de shortlist zien waar een incident werd gesimuleerd.
Figuur 17: Enige kwetsbare schakels in de shortlist.
8 7 11
4
9
5
2 1 3
12
6
10
Figuur 19 geeft een indruk van de gevolgen van een ‘worst case’ incident voor locatie 1, het laatste gedeelte van de E40 snelweg juist vóór Brussel. In Figuur 18 wordt, ter vergelijking, de ‘normale’ situatie zonder incidenten weergegeven.
Figuur 18: Reguliere congestie in het studiegebied zonder incidenten (bandbreedte = dichtheid, kleur = snelheid: hoe donkerder, hoe langzamer)
Figuur 19: Congestie veroorzaakt door een incident op locatie 1 (bandbreedte = dichtheid, kleur = snelheid: hoe donkerder, hoe langzamer)
1
Figuur 20 laat de voertuigverliesuren zien (‘worst case’) veroorzaakt door incidenten op de locaties weergegeven in Figuur 17, onderscheiden naar wegtype. Het totaal aantal voertuiguren op het gehele netwerk bedraagt circa 50.000. De figuur toont dat een incident ter hoogte van locatie 1 hier ongeveer 20.000 extra voertuiguren aan toevoegt.
Figuur 20: Voertuigverliesuren veroorzaakt door incidenten op verschillende locaties
50000 40000 oorsprong
30000
lagere orde
20000
N-wegen
10000
snelweg inc09
inc04
inc06
inc02
inc11
inc05
inc01
inc08
inc07
-10000
inc03
0 inc10
VVU(incident) - VVU(regulier) [vtg
Bijkomende VVU door incident (niet omrijden)
Voor sommige locaties deden we ook een ‘best case’ analyse. In dat geval verliezen sommige incident-locaties hun prominente positie in Figuur 20. We hebben al opgemerkt dat de veronderstelling dat alle getroffen weggebruikers van route veranderen in het geval van een incident (sommige zelfs voordat het incident werkelijk gebeurd is!) de zaken veel te rooskleurig voorstelt. Maar als ook in dit zeer optimistische geval het aantal voertuigverliesuren hoog blijft, dan is dit zeker een indicatie voor een zeer kwetsbare netwerkschakel.
Verder werk De methode die in deze paper wordt gepresenteerd kan nog op vele punten worden verbeterd en verfijnd: •
Automatisering
van
de
taken
in
stap
2
van
de
methode
In de voorliggende methode is het reduceren van de long list naar een handelbare shortlist een nogal subjectief proces, waarbij de tussenkomst van verkeersexperts onontbeerlijk is. Sommige van deze taken zouden kunnen worden geautomatiseerd. •
Verbetering
van
de
analyse
van
de
terugslag
van
files
Het veronderstellen van een strikte FIFO (first in, first out) discipline bij knooppunten, wat wij gedaan hebben, overschat waarschijnlijk de groei van de file. Geavanceerdere knoopmodellen zijn nodig om de analyse te verbeteren. •
Verfijning van de modellering van het keuzegedrag van weggebruikers bij het kiezen van alternatieve
routes
in
het
geval
van
een
incident
Het schatten van het aantal bestuurders dat alternatieve routes kiest dient verfijnd te worden. Dit is nodig zowel voor het reduceren van de long list naar een shortlist (op basis van de gegevens van slechts één basistoedeling op het netwerk) als voor de laatste stap van de methode waarin incidenten worden gesimuleerd. Opdat alternatieve routes enige invloed hebben op de ernst van de gevolgen van een incident zal aan de volgende voorwaarden moeten zijn voldaan: ¾
Er moet voldoende restcapaciteit zijn op de alternatieve routes
¾
De alternatieve routes moeten bereikbaar zijn vanaf de initieel gekozen route. Dit impliceert dat 9
er verbindingen moeten zijn tussen de initieel gekozen route en de alternatieven,
9
de verbindingen voldoende restcapaciteit moeten hebben,
9
de verbindingen enerzijds niet te ver bovenstrooms van het incident liggen, want anders zijn veel automobilisten ze al gepasseerd voordat ze zich bewust worden van een incident,
9
de verbindingen anderzijds niet te dicht bij de incident-locatie liggen omdat dan het gevaar bestaat dat de groeiende file deze vluchtroutes afsluit.
•
Verfijning
van
de
schatting
van
de
kans
op
het
optreden
van
een
incident
De incidentkans is in dit project wel op een zeer ruwe wijze geschat. Op korte termijn zijn hier zeker verbeteringen mogelijk.
Referenties Bell, M. G. H. and Iida, Y. (1997). Transportation Network Analysis. Wiley, Chichester, England. Berdica, K. (2001). Vulnerability—a model-based case study of the road network in the city of Stockholm. In Papers Presented at the 1st International Symposium on Transportation Network
Reliability (INSTR), Kyoto, Japan. Berdica, K. (2002). An introduction to road vulnerability: what has been done, is done and should be done. Transport Policy, 9(2):117–127. Bliemer, M.C.J., H.H. Versteegt and R.J. Castenmiller (2004). INDY: A New Analytical Multiclass Dynamic Traffic Assignment Model. Proceedings of the TRISTAN V conference, Guadeloupe. Cassir, C. and Bell, M. G. H. (2000). The N + M person game approach to network reliability. In Bell, M. G. H. and Cassir, C., editors, Reliability of Transport Networks, pages 91–102, Baldock, Herthordshire, England. Research Studies Press Ltd. Chen, A., Yang, H., Lo, H. K., and Tang, W. H. (2002). Capacity reliability of a road network: an assessment methodology and numerical results. Transportation Research Part B, 36(3):225–252. Chen, A., Ji, Z., en Recker, W. (2003). Effect of route choice models on estimation of travel time reliability under demand and supply variations. In Bell, M. G. H. and Iida, Y., editors, The Network
Reliability of Transport, Proceedings of the 1st International Symposium on Transportation Network Reliability (INSTR), pages 93–118, Kyoto, Japan. Elsevier Science. Clark, S. and Watling, D. (2005). Modelling network travel time reliability under stochastic demand.
Transportation Research Part B, 39(2):119–140. Coifman, B. (2002). Estimating travel times and vehicle trajectories on freeways using dual loop detectors. Transportation Research A, 36A(4):351–364. Immers, L.H. Bleukx, A., Snelder, M. en J.E. Stada, Betrouwbaarheid van reistijden: het belang van netwerkstructuur en optimale wegcapaciteit. Tijdschrift vervoerwetenschap, jaargang 40 nr. 4; december 2004. Blz. 18–28.
Lo, H. K. and Tung, Y. K. (2000). A chance constrained network capacity model. In Bell, M. G. H. and Cassir, C., editors, Reliability of Transport Networks, pages 159–172, Baldock, Herthordshire, England. Research Studies Press Ltd. Minderhoud, M., H. Botma and P. H. Bovy (1998). The product limit method to estimate roadway capacity. In P. H. Bovy en R. Thijs (redactie), Motorway traffic flow analysis. New methodologies and recent empirical findings, pages 121 – 142. Delft University Press. Tamminga, G.F., J.C. Maton, R. Poorterman & J. Zee (2005), De Robuustheidscanner. Robuustheid van netwerken: een modelmatige verkenning. Rapport I&M-99366053-GT/mk Grontmij Nederland, i.o.v. Adviesdienst Verkeer & Vervoer. Westerman, M., S. Hoogendoorn-Lanser and M. Van der Vlist (1997). Reistijdschatter: beschrijving en
functionele specificaties. Rapport INRO/VVG/1997-10, TNO Inro Delft Wakabayashi, H. (2000), Snowfall weather forecast and expressway network reliability assessment. In Bell, M. G. H. and Cassir, C., editors, Reliability of Transport Networks, pages 103–118, Baldock, Herthordshire, England. Research Studies Press Ltd. Yang, H., Lo, K., and Tang, W. H. (2000). Travel time versus capacity reliability of a road network. In Bell, M. G. H. and Cassir, C., editors, Reliability of Transport Networks, pages 119–138, Baldock, Herthordshire, England. Research Studies Press Ltd.
PARKEERPROBLEMATIEK VRACHTWAGENS IN DE REGIO TWENTE R.A.M. Jorna, Mobycon N.J. Heister, Mobycon P. Boukema, Rijkswaterstaat (Directie Oost-Nederland)
Inleiding De Nederlandse grensregio Twente heeft de laatste jaren te maken met een forse toename van de hoeveelheid vrachtverkeer op het onderliggend en hoofdwegennet. De autosnelweg A1 die het hart van de regio Twente doorkruist (figuur 1), vormt een belangrijke schakel in het lange afstandsvervoer van goederen tussen de ARA-havens (Amsterdam, Rotterdam, Antwerpen) en het Europese achterland. De groei van het vrachtverkeer op deze corridor leidt tot een aantal regionale problemen in Twente. Diverse ontwikkelingen, zoals de invoering van de LKW-Maut in Duitsland, de toetreding van tien nieuwe EU-lidstaten en het rijtijdenbesluit liggen ten grondslag aan of versterken de problematiek binnen de regio. Eén van de problemen betreft het ‘vluchtstrookparkeren’ vlak voor en na de Duitse grens; dit doet zich voor op reguliere zondagavonden en tijdens Duitse feestdagen. Dit verschijnsel hangt samen met de rijverboden in Duitsland en de hoge bezettingsgraad op de vier Twentse verzorgingsplaatsen langs de A1 richting Duitsland. Op lokaal niveau hebben enkele grensgemeenten, als gevolg van geparkeerde vrachtwagens, te maken met een gevoel van sociale onveiligheid, zwerfafval en stankoverlast. Deze paper belicht de uiteenlopende problemen in de regio Twente en gaat op zoek naar achterliggende oorzaken en ontwikkelingen. Ook wordt stilgestaan bij diverse oplossingsrichtingen.
Figuur 1: De A1 in de regio Twente
Beschrijving van de problematiek De parkeerproblematiek van vrachtwagens op en langs de A1 in Twente is op te splitsen in twee deelproblemen: 1. overvolle verzorgingsplaatsen en het parkeren op de vluchtstrook van de A1, in het vervolg zal dit de vluchtstrookproblematiek worden genoemd; 2. het kort dan wel langdurig parkeren van Oost-Europese vrachtwagens op bedrijventerrein Hanzepoort, in het vervolg de Hanzepoort-problematiek genoemd. Vluchtstrookproblematiek De vluchtstrookproblematiek is uitsluitend een gevolg van rijverboden op zon- en feestdagen in (delen van) Duitsland. Het probleem is het meest ernstig op nationale Duitse feestdagen, als andere Europese landen geen rijverbod hebben. Omdat de chauffeurs op deze dagen niet in Duitsland mogen rijden, verzamelen zij zich alvast in de buurt van de Duitse grens, om daarna zo snel mogelijk als is toegestaan (’s avonds om 22.00 uur) Duitsland in te rijden. In de huidige situatie is de parkeercapaciteit voor de grens, op de bestaande verzorgingsplaatsen langs de A1, volledig ontoereikend. Hierdoor wijken de chauffeurs uit naar de vluchtstrook (figuur 2). Ook in de tegenovergestelde richting, vanuit Duitsland richting Nederland, komt het vluchtstrookparkeren voor. Hierbij trachten de chauffeurs voor het ingaan van het rijverbod Duitsland te ontvluchten, zodat zij de volgende dag weer verder kunnen rijden. Het gevolg is dat vrachtwagens op de vluchtstroken rondom op- en afritten van verzorgingsplaatsen parkeren. Het vluchtstrookparkeren is met oog op de verkeersveiligheid een zeer onwenselijke situatie. Wanneer het verschijnsel niet in goede banen wordt geleid, dan kan dit leiden tot zeer gevaarlijke situaties (uitstappen, langzaam wegrijden, kop-staartbotsingen, etc.). In Limburg heeft dezelfde problematiek een aantal jaren geleden geresulteerd in een serie ongevallen, met 5 dodelijke slachtoffers.
Figuur 2: Vluchtstrookparkeren langs de autosnelweg A1
Hanzepoort-problematiek De Hanzepoort-problematiek betreft het kort dan wel langduriger parkeren van Oost-Europese vrachtwagens op het bedrijventerrein Hanzepoort in Oldenzaal. De parkerende vrachtwagenchauffeurs kunnen verdeeld worden in een aantal groepen: •
kortparkeerders:
Chauffeurs
die
wachten
op
een
administratieve
afhandeling
bij
transportbedrijf Heisterkamp (een ‘papiertje’ voor het passeren van de Russische grens) en de chauffeurs die op zondagavond als gevolg van het rijverbod een parkeerplek zoeken. •
langparkeerders: Chauffeurs die naar het bedrijventerrein komen voor het in- en/of uitladen van goederen; op het bedrijventerrein zijn een aantal internationale verladers gevestigd. De chauffeurs combineren dit proces met een lange rustpauze van circa 9 uur.
•
kampeerders: Oost-Europese chauffeurs die liever wachten op retourlading in plaats van leeg terugrijden. Op de verzorgingsplaatsen langs de A1 mag maximaal 24 uur geparkeerd worden, waardoor de chauffeurs op zoek gaan naar alternatieven (o.a. de Hanzepoort).
De kort- en langparkeerders op het bedrijventerrein mogen niet als ‘probleem’ worden beschouwd, omdat de parkeerbehoeften van deze chauffeurs voortvloeien uit logistieke processen. Het bedrijventerrein Hanzepoort kent een aantal grote transportbedrijven/verladers (Heisterkamp, Schenker) en dit brengt een bepaalde logistieke dynamiek met zich mee. Ook de overflow van vrachtwagens die door het Duitse rijverbod op zondag niet kunnen parkeren op de A1verzorgingsplaatsen en een plek zoeken op de Hanzepoort, betreft een zeer specifieke situatie.
Het ‘kampeerprobleem’ is van een andere orde. Deze chauffeurs verblijven een aantal dagen op het bedrijventerrein. Zij hebben geen sanitaire voorzieningen, koken zelf en dit zorgt voor het nodige zwerfafval. Een ander probleem is dat Oost-Europese chauffeurs elkaar opzoeken, wat een gevoel van sociale onveiligheid geeft bij werknemers van de Hanzepoort-bedrijven. De slechte verlichting op het terrein versterkt dit gevoel. Belangrijk om op te merken is dat er geen sprake is van grootschalige criminaliteit. Bovendien kan, in de enkele gevallen waar misdaad zich voordoet, geen relatie worden gelegd met de aanwezigheid van Oost-Europese vrachtwagenchauffeurs op het terrein. Concluderend kan gesteld worden dat het voornamelijk gaat om een belevingsprobleem, een gevoel van sociale onveiligheid op het terrein.
Huidige bepalende factoren Diverse factoren spelen een belangrijke rol in de beschreven problematiek. Onderstaand worden een aantal recente ontwikkelingen geschetst die van invloed zijn op de problemen in Twente. Dit levert een volledig beeld op van de verschillende oorzaak-gevolg-relaties binnen de gehele problematiek. •
Rijverbod Op zon- en feestdagen mogen in Duitsland geen vrachtwagens rijden. Op reguliere zondagen leidt
dit
rijverbod
tot
vluchtstrookparkeerders. Op
overvolle bepaalde
Nederlandse
verzorgingsplaatsen
en
enkele
nationale feestdagen gaat het om overvolle
Nederlandse verzorgingsplaatsen én honderden (!) vrachtwagens die vlak voor de Duitse grens stranden en genoodzaakt zijn te parkeren op de vluchtstrook. •
Groei van het vrachtverkeer en toetreding nieuwe EU-lidstaten Uit cijfers van Rijkswaterstaat Oost-Nederland blijkt dat de verwachte groei van het vrachtverkeer in de periode 2003-2020, ligt tussen de 85 en 122%. Deze groei geldt voor de wegvakken tussen Lochem en Oldenzaal, een groot deel van de A1 door Twente. De verdubbeling van de hoeveelheid vrachtverkeer heeft logischerwijs grote gevolgen voor de parkeerproblematiek op verzorgingsplaatsen in de regio. Een groei van 100% van het vrachtverkeer vraagt in feite om een verdubbeling van de parkeercapaciteit op de verzorgingsplaatsen. De sterke toename van het vrachtverkeer in de A1-regio hangt nauw samen met de in 2004 toegetreden Oost-Europese EU-lidstaten. De geopende grenzen met Oost-Europa zorgen voor een aanzienlijk grotere groei van het vrachtverkeer op de A1 ten opzichte van de rest van
Nederland. Illustratief in dit verband is de groei van het vrachtverkeer in Frankfurt am Oder bij de Duits-Poolse grens: tussen 2003 en 2006 een gemiddeld groeipercentage van 35% per jaar! Hoewel dit verkeer uiteraard niet geheel naar Nederland komt, geeft het een goed beeld van de enorme impact van de toetreding van de nieuwe lidstaten tot de EU. •
Rijtijdenbesluit Met betrekking tot het rijtijdenbesluit is het belangrijk om te constateren dat Oldenzaal een strategische positie inneemt op het traject Randstad - Oost-Europa. Na vertrek vanuit de ARAhavens is Oldenzaal een rustplek die logistiek gezien aantrekkelijk is. Na de korte rustpauze, vlak voor de grensovergang, wordt begonnen aan de lange rit door Duitsland. De strategische ligging van Oldenzaal, voor het maken van rustpauze, legt een enorme druk op de beschikbare parkeercapaciteit van verzorgingsplaatsen langs de A1.
•
Mautheffing De Duitse Maut heeft twee negatieve effecten voor Nederland: 1) er worden meer kilometers afgelegd op het Nederlandse wegennet, omdat dit financieel aantrekkelijker is dan een groter deel van de route door Duitsland te rijden; 2) er wordt meer dan evenredig gebruik gemaakt van de officiële Nederlandse verzorgingsplaatsen en informele parkeerplekken: Dit doen chauffeurs die betalen via de manuele tolterminals, waardoor het financieel niet haalbaar is om een lange rustpauze in Duitsland te maken (extra betalen verplicht, omdat de tijdspanne wordt overschreden).
•
Ontoereikende parkeercapaciteit Een confrontatie van de groeicijfers van het vrachtverkeer en de capaciteiten van verzorgingsplaatsen leidt tot de conclusie dat op korte termijn de parkeercapaciteit flink onder druk staat en dat op lange termijn de parkeercapaciteit volledig ontoereikend is. Hierbij gaat het om het reguliere gebruik van de verzorgingsplaatsen en niet het exceptionele gebruik tijdens Duitse zon- en feestdagen.
•
Wachten op retourlading In tegenstelling tot West-Europese transportbedrijven zijn Oost-Europese vervoerders minder goed in staat een efficiënte logistieke planning te maken. Dit leidt tot situaties waarbij OostEuropese chauffeurs genoodzaakt zijn soms dagenlang te verblijven in Nederland, wachtend op een retourlading richting Oost-Europa. Door de lage loonkosten is de ‘value of time’ van Oost-Europese chauffeurs erg laag; er wordt liever gewacht dan dat er leeg wordt teruggereden. De mautheffing heeft deze situatie versterkt.
•
Maximale parkeerduur 24h De verzorgingsplaatsen langs de A1 kennen een maximale parkeerduur van 24 uur. Wanneer een chauffeur langer dan 24 uur wil parkeren, is hij genoodzaakt om buiten het hoofdwegennet een plaats te zoeken. In de praktijk leidt dit tot parkerende vrachtwagens op bedrijventerrein Hanzepoort.
•
Oost-Europese chauffeurs hebben weinig tot niets te besteden Oost-Europese vrachtwagenchauffeurs hebben geen financiële mogelijkheden om ergens te overnachten en beperkte financiële mogelijkheden om buiten de (vrachtwagen)deur te eten. Hierdoor is het ‘kamperen’ van vrachtwagenchauffeurs op o.a. bedrijventerrein Hanzepoort een bekend verschijnsel: voor het eten maken de chauffeurs doorgaans gebruik van eigen voorzieningen en er zijn geen sanitaire voorzieningen. Het gevolg is zwerfafval en stankoverlast.
Causale verbanden Met het schetsen van de factoren die van invloed zijn op de huidige problematiek, is het zinvol de gevolgen van deze ontwikkelingen nogmaals te benadrukken: •
overvolle verzorgingsplaatsen langs de A1;
•
parkeren op de vluchtstrook;
•
parkeren op bedrijventerrein Hanzepoort.
Deze drie situaties zijn om een aantal redenen ongewenst: •
overvolle verzorgingsplaatsen zijn moeilijk of niet bereikbaar voor hulpdiensten;
•
parkeren op de vluchtstrook is in de eerste plaats zeer gevaarlijk voor het achteropkomend verkeer en werkt bovendien belemmerend ten aanzien van de bereikbaarheid van een gebied voor hulpdiensten;
•
het kamperen op bedrijventerrein Hanzepoort vormt een bedreiging voor de leefbaarheid van het gebied.
Nu de problemen zijn gedefinieerd en de oorzaken inzichtelijk zijn gemaakt, is het mogelijk om op schematische wijze de causale verbanden binnen het geheel aan te geven (figuur 3).
Figuur 3: Causale verbanden vrachtautoparkeerproblematiek regio Twente
Rijtijdenwetgeving
Toetreding Oost-Europa
Meer vrachtverkeer tussen O- en W-Europa
Rijverbod Duitsland
A1 belangrijker als transport-as
Overvolle verzorgingsplaatsen
Capaciteitstekort verzorgingsplaatsen Meer verkeer door NL
Mautheffing
Bereikbaarheid hulpdiensten
Maximaal 24 uur parkeren op verzorgingsplaats
Parkeren op vluchtstrook
Verkeersveiligheid Bereikbaarheid hulpdiensten
Liever parkeren in NL dan in Duitsland
Wachten op retourlading
Risico gevaarlijke stoffen
Behoefte aan goedkope parkeerruimte
Parkeren op bedrijventerrein Hanzepoort
Leefbaarheid
Toekomstige ontwikkelingen Met oog op de toekomst is het belangrijk om de factoren te beschouwen die op lange termijn van invloed zullen zijn op de Twente-problematiek. Binnen de kaders van het vrachtautoparkeren gaat het om enkele ontwikkelingen op Europees niveau die een effect zullen hebben op de problematiek: •
Verdere groei vrachtverkeer The White Paper gaat voor de periode 2003-2020 uit van een groei van 55%, voor het wegvervoer. Dit komt o.a. door de toetreding van nieuwe EU-lidstaten.
•
Toetreding Roemenie en Bulgarije Op 1 januari 2007 treden Roemenie en Bulgarije toe tot de EU. Verwacht wordt dat de toetreding van deze landen de oost-west-handelsrelatie verder zal versterken en daarmee ook het vrachtverkeer op de A1 (enigszins) zal toenemen. Ook wordt verwacht dat de chauffeurs uit deze landen tot de armsten van Europa behoren. In afwachting van retourlading zullen zij dus ook langdurig gratis parkeervoorzieningen zoeken en geen gebruik maken van betaalde voorzieningen. Dit zal mogelijk een extra druk leggen op bedrijventerrein Hanzepoort.
•
Nieuw rijtijdenbesluit Met ingang van 11 april 2007 gaat een nieuwe Europees regeling in: chauffeurs mogen over een periode van 26 weken gemiddeld niet meer dan 48 uur per week rijden (met een maximum van 60 uur per week). Deze ontwikkeling zal over het algemeen leiden tot kortere
ritten.
Dit
betekent
dat
Europese
verplaatsingspatronen
zullen
wijzigen
en
meer
parkeerfaciliteiten aangeboden moeten worden. Deze ontwikkeling is voornamelijk van invloed op de vluchtstrookproblematiek. •
Welvaartsverbetering Een toename van de handel met Oost-Europa zal op termijn leiden tot betere leef- en arbeidsomstandigheden van de Oost-Europese chauffeurs. Dit zal ertoe leiden dat chauffeurs meer te besteden hebben.
De toekomstige ontwikkelingen op Europees niveau hebben tot gevolg dat: •
de parkeerproblematiek op verzorgingsplaatsen langs de A1 zal blijven toenemen;
•
de Hanzepoort-problematiek op (zeer) lange termijn geleidelijk aan zal afnemen, omdat chauffeurs meer te besteden hebben en de logistieke planning van Oost-Europese verladers zal verbeteren.
Oplossingsrichtingen Op grond van de uitgevoerde probleemanalyse is een tiental oplossingsrichtingen gedefinieerd. Naast een korte toelichting wordt het probleemoplossend vermogen van iedere oplossingsrichting geschetst.
1. Afzetten vluchtstrook Het volledig afzetten van de vluchtstrook en al het verkeer doorsturen naar Duitsland leidt tot een verbetering van de verkeersveiligheid, omdat vluchtstrookparkeren onmogelijk wordt gemaakt. Echter, het feitelijke probleem (te weinig parkeercapaciteit op zon- en feestdagen) wordt niet opgelost. Ook biedt deze oplossing geen soelaas voor de Hanzepoort. Kortom:
Effectieve
oplossing
voor
het
vluchtstrookparkeren,
maar
parkeerdruk
op
verzorgingsplaatsen neemt verder toe. Ook eerder gelegen verzorgingsplaatsen zullen volstromen en er zijn mogelijk ongewenste effecten op het onderliggend wegennet.
2. Afzetten rechterrijstrook Het afzetten van de rechterrijstrook lost het probleem van het ‘vluchtstrookparkeren’ niet op; het bestrijdt de negatieve effecten van het probleem. De oplossing voorkomt dat de verkeersveiligheid in het geding raakt door mogelijke ontmoetingen tussen langzaam rijdend of stilstaand vrachtverkeer en snel passerend autoverkeer. Het voorkomen van deze ontmoetingen wordt gerealiseerd door het vluchtstrookparkeren te gedogen en de rechterrijstrook van de A1 te gebruiken als veilige tussenruimte. Ook de veiligheid op verzorgingsplaatsen wordt verbeterd doordat de parkeerdruk
wordt verlaagd (meer vrachtwagens parkeren op vluchtstrook) en dit maakt de terreinen weer bereikbaar voor hulpdiensten. Kortom: geen aanpak van het probleem, maar bestrijding van de negatieve effecten van het probleem. De effecten kunnen, bij voldoende capaciteit, voor 100% worden aangepakt.
3. Betere benutting verzorgingsplaatsen noordzijde A1 Een betere benutting van verzorgingsplaatsen aan de noordzijde van de A1 kan de parkeer- en vluchtstrookproblematiek op zondagavond grotendeels of zelfs volledig doen verdwijnen. De oplossingsrichting
is
echter
ongeschikt
voor
de
problematiek
op
Duitse
feestdagen;
de
benuttingsmogelijkheden zijn onvoldoende toereikend, gezien het grootschalige aanbod. Ook voor de Hanzepoort-doelgroep biedt dit geen oplossing. Kortom: aanzienlijke/volledige verlichting van de zondagavondproblematiek, slechts een geringe invloed op de problematiek tijdens Duitse feestdagen en geen mogelijkheden tot verlichting van de Hanzepoort-problematiek.
4. Dynamisch parkeerverwijssysteem Deze oplossingsrichting leidt tot een betere benutting van de eerder gelegen verzorgingsplaatsen langs de A1 en eventueel A50. Dit kan een bijdrage leveren aan de zondagavondproblematiek en de Duitse feestdagenproblematiek verlichten. Voor de Hanzepoort-problematiek is dit geen oplossing. Kortom: aanzienlijke/volledige verlichting van de zondagavondproblematiek, slechts een geringe invloed op de problematiek tijdens Duitse feestdagen en geen mogelijkheden tot verlichting van de Hanzepoort-problematiek.
5. Telematicagestuurde parkeerplaatsen Het herinrichten van de verzorgingsplaatsen door middel van een telematicasysteem verhoogt de parkeercapaciteit van verzorgingsplaatsen. Kortom: aanzienlijke/volledige verlichting van de zondagavondproblematiek, slechts een geringe invloed op de problematiek tijdens Duitse feestdagen en geen mogelijkheden tot verlichting van de Hanzepoort-problematiek.
6. Benutting van parkeerterreinen op het onderliggend wegennet Deze vorm van benutting is geen structurele oplossing en kan de problematiek op Duitse feestdagen slechts in beperkte mate oplossen. Afhankelijk van de aard van verschillende terreinen en de afspraken die hierover worden gemaakt met betrokken partijen, kan deze oplossingsrichting het parkeren op de vluchtstrook voor een (groot) deel oplossen.
Kortom: aanzienlijke/volledige verlichting van de zondagavondproblematiek, slechts een geringe invloed op de problematiek op Duitse feestdagen en nauwelijks invloed op Hanzepoort-problematiek.
7. Uitbreiding huidige A1-verzorgingsplaatsen Het uitbreiden (herinrichten en/of daadwerkelijk uitbreiden) kan de druk, op met name de zondagen, verlichten. Echter, voor de Duitse feestdag-problematiek is dit ontoereikend. Kortom: aanzienlijke/volledige verlichting van de zondagavondproblematiek, slechts een geringe invloed op de problematiek tijdens Duitse feestdagen. Nauwelijks/geen invloed op Hanzepoortproblematiek.
8. Aanleg grootschalig parkeerterrein De aanleg van een grootschalig parkeerterrein kan de parkeerdruk op verzorgingsplaatsen langs de A1, op reguliere zondagen, voor langere termijn volledig aanpakken. Voor de dagen waarop een rijverbod geldt in verband met een Duitse feestdag is de parkeerproblematiek grootschaliger. Een aantrekkelijk parkeerterrein heeft mogelijk een aanzuigende werking, waardoor nog meer vrachtwagens een parkeerplek zullen zoeken op dit parkeerterrein, in plaats van een eerdere rustplek op het traject. Een nieuw terrein kan de Hanzepoort-problematiek minimaliseren, omdat een laagdrempelig terrein aantrekkelijk is voor chauffeurs die nu geparkeerd staan op de Hanzepoort. Kortom: 100% aanpak van de parkeerproblematiek op zondagavond, maar geen volledig resultaat op de Duitse feestdagen. De mate van probleemverlichting hangt enerzijds af van de parkeercapaciteit van het nieuwe terrein en anderzijds van de mate waarin het nieuwe terrein een aanzuigende werking heeft op de parkeerbehoefte van vrachtwagenchauffeurs, voor de regio Twente. Een nieuw ‘laagdrempelig’ parkeerterrein kan de Hanzepoort-problematiek minimaliseren.
9. Overleg met Duitsland Een vrijstellingszone vlak over de Duitse grens kan de parkeerdruk op zon- en feestdagen verminderen. De mate waarin de parkeerdruk wordt verlicht op Nederlandse verzorgingsplaatsen is afhankelijk van de restcapaciteit op Duitse verzorgingsplaatsen binnen de vrijstellingszone. Kortom: verlichting van de zon- en feestdagenproblematiek. De mate waarin het probleem wordt getackeld is onbekend, omdat zowel de grootte van een vrijstellingszone als de restcapaciteit op Duitse verzorgingsplaatsen binnen de vrijstellingszone onbekend zijn.
10. Overleg op Europees niveau Het overleg over afschaffing van het Duitse rijverbod is een oplossingsrichting voor de lange termijn. Afschaffing van het rijverbod zal ongetwijfeld leiden tot een aanzienlijke verlichting van de gehele problematiek op zon- en feestdagen, maar tegelijkertijd blijft Oldenzaal en strategische rustplek voor
vrachtwagenchauffeurs. Toch is een afschaffing van het Duitse rijverbod dé oplossing die het probleem op lange termijn kan oplossen. Ook de Hanzepoort-problematiek zal verminderen zodra de grenzen worden geopend. Kortom: dé lange termijn oplossing voor de gehele problematiek in de regio. Door een opheffing van het rijverbod kan de algemeen toenemende parkeerdruk worden verdeeld over meerdere landen, meerdere locaties. De druk op de regio Twente vermindert blijvend.
Daarnaast worden nog 3 aanvullende maatregelen voorgesteld: •
het uitdelen van folders met informatie over de parkeerproblematiek en praktische tips;
•
Cell broadcasting, dat wil zeggen het ‘bombarderen’ van chauffeurs met een SMS-bericht. Dit verdient nog nader onderzoek, omdat er veel haken en ogen aan vast zitten;
•
een radiokanaal om chauffeurs te voorzien van relevante informatie en tips.
ONDERZOEK NAAR DE LEVERING VAN GOEDEREN IN HET LUIKSE STADSCENTRUM D. Decock, Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw W. Debauche, Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw
Context Het centrum van de stad Luik behoort tot de meest dynamische en aantrekkelijkste stadskernen van België. Door de uitgebreide voetgangerszone en de grote verscheidenheid van handelszaken is het bovendien één van de drukst bezochte verkooppunten in ons land. Om een levendige handelskern met hoogwaardige activiteiten te kunnen behouden en een aantrekkelijke omgeving te scheppen, is een efficiënte afwikkeling van de grote aan- en afvoerstromen van goederen voor de handelszaken in het stadscentrum van essentieel belang. Stedelijk vrachtvervoer heeft echter ook negatieve effecten op het leefmilieu (geluidhinder, luchtvervuiling, visuele hinder, onveiligheid op de weg, groot energieverbruik, enz.) en dus ook op de leefbaarheid van de stad. Tot op heden besteden vervoersdeskundigen en beleidsmakers in lokale beleidsplannen weinig aandacht aan de afwikkeling van stedelijk goederenvervoer. Om deze situatie aan te pakken, heeft de stad Luik de opdracht gegeven aan het studiebureau ISIS in samenwerking met het OCW om een deskundig onderzoek te verrichten naar de logistieke praktijken in het stadscentrum van Luik door: •
een typologie op te stellen van de problemen in verband met stedelijk goederenvervoer;
•
een strategie uit te werken voor het beheer van de leveringen van goederen aan de handelszaken in het stadscentrum van Luik.
Methodiek Drie verschillende onderzoeken maakten het mogelijk om een beter inzicht te verwerven in de moeilijkheden bij het leveren van goederen in het stadscentrum van Luik: •
Een waarnemingsonderzoek van het leveringsgedrag ter plaatse. Om de bewegingen zo nauwkeurig mogelijk te kunnen waarnemen, werden de te onderzoeken straten in delen van gemiddeld 60 tot 120 m opgesplitst. In elk straatgedeelte noteerde een enquêteur voor alle bewegingen (dus ook als het niet om leveringen ging) de volgende gegevens: - aankomsttijd en type voertuig (fiets, motor, personenwagen, kleine of grote bestelwagen, vrachtwagen) dat gebruikt wordt voor het leveren; - gebruikte parkeerplaats (rijbaan, busstrook, trottoir, berijdbare oprit, etc.); - veroorzaakte hinder (voor voetgangers of andere weggebruikers); - vertrektijd.
•
Een (korte) enquête via interviews met ongeveer driehonderd leveranciers op de plaats van de levering. Naast de gegevens die tijdens het waarnemingsonderzoek werden genoteerd, werd ook volgende informatie verzameld:
- type voertuig; - plaats van levering; - activiteit; - verpakkingswijze van de geleverde goederen; - gebruikte laad- en losmiddelen; - (moeilijke) bereikbaarheid; - parkeergedrag; - waargenomen conflicten en gevaren; - duur; - gewenste verbeteringen: een open vraag naar de doelmatigheid van de huidige regelgeving en gewenste verbeteringen op korte of langere termijn. Er werden 313 formulieren ingevuld voor 943 waargenomen bewegingen, waarvan er 516 inderdaad leveringen waren. •
Een gedetailleerde enquête via interviews met honderd twintig handelaars over: - het aantal leveringen per dag; - de aard van de geleverde goederen; - de verpakkingswijze van de geleverde goederen; - de herkomst van de geleverde goederen; - de organisatie van de levering: levering van goederen voor eigen rekening of voor rekening van derden; - een beschrijving van de logistieke keten; - de opslag na de inontvangstneming; - de eventuele terugzending van de geleverde goederen - de geleverde hoeveelheden; - de ervaren moeilijkheden tijdens de leveringen; - de gewenste verbeteringen (in het algemeen); - de verwachtingen, in het bijzonder met betrekking tot het mobiliteitsplan. Voor een totaal van 1 700 handelszaken in de Luikse binnenstad werden 120 enquêteformulieren ingevuld.
Hoewel het aantal ondervraagde handelaars voldoende was voor de representativiteit van de gegevens, werd een correctiefactor toegepast op het geheel van de enquête.
Aanvullend werden ook interviews afgenomen van een vijftiental bijzondere actoren in het goederenvervoer. Het betrof onder meer: •
vertegenwoordigers van de handelaars;
•
de politiecommissaris van de stad;
•
de manager van een hypermarkt;
•
de “Town Centre Manager” (de verantwoordelijke persoon voor onder meer de stadswachten).
Analyse van de enquêteresultaten De waarnemingen en de enquêtes leverden het basismateriaal voor een gedetailleerde diagnose van de leveringen van handelsgoederen in het Luikse stadscentrum. Hierna gaan we dieper in op een aantal kenmerken van de leveringen.
Kenmerken van de leveringen Bestelling Meer dan één derde van de Luikse handelaars houdt vast aan de “sterke” traditie van periodieke bestellingen. Zij plaatsen hun bestellingen meermaals per week. Eveneens één derde gaat voor zijn bestellingen af op een visuele controle van de voorraad. Dit is waarschijnlijk te verklaren door de talrijke kleding- en schoenwinkels die hun voorraad in de winkelrekken uitstallen en die niet over een “buffervoorraad” in een bijvertrek van de winkel beschikken.
Figuur 1: Voorraadbeheer en periodiciteit bestellingen
Leveringstermijn De doorgaans zeer korte leveringstermijn (minder dan twee dagen voor 70 % van de leveringen) hangt samen met de voormelde tendens om met zogenoemde “kleine voorraden” te werken.
Figuur 2: Leveringstermijn
Verpakkingswijze Het overgrote deel van de goederen wordt in pakketten geleverd. Dit is logisch, omdat vaak met kleine voorraden wordt gewerkt (waardoor ook slechts kleine hoeveelheden kunnen geleverd worden). Bovendien is de doorgang voor grote vrachtwagens die grote hoeveelheden op pallets kunnen vervoeren, in de dicht bebouwde kom eerder moeilijk.
Figuur 3: Verpakkingswijze
Organisatie van de levering Het aandeel van de leveringen die per ronde worden georganiseerd (72 %) is vergelijkbaar met de kerncijfers (75 %) uit onderzoeken in drie Franse steden (Lyon, Bordeaux en Marseille). Ook het gemiddelde aantal handelaars dat per ronde wordt bediend in Luik (een twintigtal) stemt overeen met de Franse bevindingen. [Patier, 2004] Omdat het aandeel rechtstreekse leveringen zo klein is, zou het organiseren van een ronde voor die leveringen, het aantal benodigde goederenvoertuigen niet opmerkelijk doen dalen.
Figuur 4: Organisatie van de levering
Analyse van de logistieke keten Leveringstijdstip In ongeveer één derde van de gevallen gaat het om periodieke leveringen op een vast tijdstip (dag en uur). Dit hangt nauw samen met de periodieke bestelling van goederen. In meer dan één derde van de gevallen (inclusief de antwoorden “kan verschillen”) bepaalt de leverancier zelf het tijdstip en in één kwart (!) van de gevallen gebeurt de levering zelfs onaangekondigd. De handelaar heeft weinig of geen invloed op het leveringstijdstip. Werken met kleine voorraden vereist immers korte leveringstermijnen. Bovendien gebeuren de meeste leveringen per ronde door een vrachtrijder. In tegenstelling tot het geval waarbij de leverancier zelf het vervoer van zijn goederen verzorgt, kan hij dus niet zelf een optimale leveringsronde uitstippelen.
Figuur 5: Leveringstijdstip
Type voertuig
Figuur 6: Type voertuig voor het leveren van goederen Volgens de tellingen op het terrein zijn de meeste goederenvoertuigen (bijna 80 %) van een kleiner type (wat volledig aansluit bij alle bovenvermelde bevindingen). Ter vergelijking: in Frankrijk werd voor een representatieve steekproef van 2 255 goederenvoertuigen een 50/50-verhouding
waargenomen
tussen
voertuigen die minder en meer dan 3,5 ton vervoeren [Dablanc, 2004]. In Luik worden de goederen
dus
overwegend
met
kleinere
voertuigen aangevoerd.
Vrachtwagens zijn hier voertuigen die meer dan 3,5 ton kunnen vervoeren.
Duur van de levering
Figuur 7: Duur van de levering
In vergelijking met andere steden duurt een levering in Luik relatief lang: 56 % vindt plaats in minder dan een kwartier, tegenover 82 % in steden in Frankrijk [Patier,2004]. We moeten dit cijfer echter nuanceren, want het merendeel van de leveringen neemt toch minder dan vijf minuten in beslag. Een mogelijke verklaring kan zijn dat leveranciers moeilijk een geschikte parkeerplaats vinden of dat de ondervraagde personen de duur van de levering overschatten.
Wensen van de leveranciers De voornaamste verbeteringen die de leveranciers wensen, zijn: •
de aanleg van meer laad- en loszones;
•
het beter vrij houden van de bestaande laad- en loszones.
Er kwam ook een origineel voorstel uit de bus: de invoering van een parkeerkaart voor leveranciers, zodat zij op voorbehouden plaatsen kunnen parkeren.
Figuur 8: Wensen van de leveranciers
Analyse van het parkeergedrag van goederenvoertuigen op de openbare weg Voor elke geografische sector werd ook het parkeergedrag van goederenvoertuigen op de openbare weg en op de laad- en loszones onderzocht. Zo konden we nagaan of er voldoende laad- en loszones beschikbaar zijn, of deze laad- en loszones goed gelokaliseerd zijn en of deze laad- en loszones correct aangelegd zijn. Daartoe werden de volgende gegevens verzameld: •
de lengte van de laad- en loszone;
•
het totale aantal bewegingen (leveringen en andere bewegingen, inclusief parkeren) op de laad- en loszone tijdens de duur van de enquête;
•
de duur van elke genoteerde beweging.
Uitgaande van deze ruwe gegevens werden de volgende indicatoren berekend: •
de gemiddelde duur van een beweging waarbij leveringen en andere bewegingen van elkaar werden onderscheiden = de cumulatieve tijd van de betrokken bewegingen, gedeeld door het totale aantal bewegingen;
•
de tijd dat de laad- en loszone door andere dan goederenvoertuigen wordt ingenomen = cumulatieve tijd dat een ander dan een goederenvoertuig op de laad- en loszone parkeert, omgerekend per parkeerplaats. Daarbij werd aangenomen dat de laad- en loszone niet volledig ingenomen (“gekraakt”) wordt als er een voertuig op parkeert en dus ook dat het voertuig optimaal geparkeerd is (zie onderstaande tekening);
Figuur 9: Hypothese parkeergedrag
•
de tijd dat de laad- en loszone voor leveringen wordt benut, omgerekend per parkeerplaats in stedelijk gebied. Hierbij werd aangenomen dat elke levering de volledige zone in beslag neemt;
•
ten slotte, de tijd dat de laad- en loszone volledig vrij is = het verschil tussen de 7 uren waarnemingstijd, omgerekend per parkeerplaats, en de twee voormelde tijdsperiodes.
Vervolgens werden de weggedeelten ingedeeld volgens de classificatie in de hierna volgende tabel, zodat in overleg met de aanwonende handelaars concrete voorstellen kunnen worden uitgewerkt voor de geschikte plaats en inrichting van de laad- en loszones.
Classificatie van de weggedeelten volgens de vastgestelde parkeerproblemen
Figuur 10: Classificatie van de weggedeeltes
6%25
Figuur 11: Voorbeeld van classificatie, sector Féronstrée
Mogelijke oplossingen De volgende oplossingen werden voorgesteld en onderzocht.
Figuur 12: Mogelijke voorstellen
Voorstellen Uitgaande van de gekwantificeerde aan- en afvoerstromen in het goederenvervoer en de interacties tussen deze stromen werden naast de bovenvermelde voorgestelde oplossingen ook aanbevelingen gedaan voor: •
de voetgangerszone (beperking van toegankelijkheid door middel van tijdvensters, inrichting en aangepaste signalering, verkeersrichting, toezicht en controle);
•
de onderzochte laad- en loszones (geografische spreiding, soort van inrichting, enz.);
•
de eventuele invoering op middellange termijn van andere middelen voor de afwikkeling van het goederenvervoer (bereikbaarheid, distributiecentra buiten het stadscentrum, fiscale maatregelen, enz.);
•
de toepassing van de gebruikte methodiek op andere zones van de stad;
•
de inhoud van een promotie- of informatiecampagne over de organisatie van leveringen in het stadscentrum.
De onderstaande tabel geeft een overzicht van de voorgestelde prioritaire acties.
Figuur 13: Prioritaire acties stedelijk goederenvervoer in Luik
Conclusies Het stedelijk goederenvervoer is van levensbelang voor de economische en sociale ontwikkeling van de stad. Zoals dit onderzoek naar de levering van goederen in het stadscentrum van Luik bewijst, kan het stedelijke vrachtvervoer zich vandaag verheugen in een groeiende belangstelling van beleidsmakers. Ook het onderzoek zelf was vernieuwend voor België, omdat sommige gegevens vaak
voor het eerst én op die manier (enquêtes onder handelaars en leveranciers, waarnemingen op de openbare weg) werden verzameld. Hopelijk draagt deze studie erbij toe bij dat de afwikkeling van goederenvervoer voortaan in alle beleidsmaatregelen (mobiliteitsconvenanten, enz.) wordt ingepast. Bovendien zou het nuttig zijn gelijksoortig onderzoek naar de organisatie van het goederenvervoer in andere stadscentra te verrichten. Zo zouden we invariante kenmerken kunnen ontdekken, de vervoerketen voor de levering van goederen in stedelijke gebieden beter kunnen ontleden, een nauwkeuriger diagnose kunnen stellen en dus ook nog doeltreffender oplossingen kunnen aanreiken.
Literatuur •
Guide technique et juridique pour les livraisons en ville, L. Dablanc, GART, Paris 2004.
•
La logistique dans la ville, D. Patier, Celse, Paris, 2004.
MANAGING CUSTOMER SERVICE AND NETWORK COSTS OF CAR BREAKDOWN REPAIR SERVICES W. Dullaert, University of Antwerp (Institute of Transport and Maritime Management Antwerp) B. Raa, Ghent University (Department of Industrial Management) F. Witlox, Ghent University (Department of Geography)
Abstract As (new) cars become more reliable and customers become more demanding on service quality, automotive breakdown repair companies seek to minimize their operational network costs while maximizing their customer service level. The present paper focuses on the particular requirements car breakdown repair services have and how these operational needs influence network redesign models. To this end, a simple MIP network design model is presented and evaluated using a real-life case of a medium-sized breakdown repair company in a European setting.
Introduction In the car breakdown repair business, the quality of the service levels provided very much depends upon the number and particular placement of patrolmen. Increasing the number of repair vehicles will certainly lead to higher service levels, but this option is generally limited due to capital constraints (Araz et al., 2007). Hence, the efficient deployment of repair vehicles becomes a crucial issue because they must be located in such a way that they may reach to any demand point within a reasonable response time. In other words, we aim to put forward a covering-based repair vehicle network design model which determines the best base locations for patrolmen so that a pre-defined service level objective is optimized. The design of service networks for car breakdown services involves, amongst others, considerations on the total travel time/distance between the service stations and the depots, and on the maximum driving time to the customer. Companies try to minimize travel costs to customers and maximize their service level, composed of different criteria such as the go-no-tow rate (i.e. the percentage of car breakdowns that can be repaired on site) and the waiting time until the patrolman arrives at the customer. Service performed by in-house patrolmen offers a higher go-no-tow rate, but in areas where demand is too low to support dedicated car breakdown services, service is often subcontracted. Demand for repairs and towage is stochastic, in terms of the number of interventions, their location and the duration of the service. Given that repair cars are assumed to leave from and return to their fixed location (often not corresponding to a company owned building or site) following each intervention, costs and service level are directly linked to it. This paper aims to support management decisions involving setting up a network design model for car breakdown repair services. It does so by first, in section 2, briefly reviewing existing potential location models. Using the results of the literature review, supplemented with knowledge of the car breakdown industry, a simple network design model is put forward in section 3. In section 4 the managerial
conclusions of a real-life application are discussed. Finally, in section 5, the main findings are summarized.
Literature review In the existing literature on location theory, three main types of objective functions have been used: the median objective, the center objective and the cent-dian objective. The p-median problem involves the location of p facilities and assigns customers to the nearest facility to minimize the weighted sum of all customer-facility links. If the objective is to minimize the maximum distance from a customer to a facility, e.g. to ensure fast reaction in the case of emergency services such as hospitals or fire departments, the problem becomes a p-center problem. The cent-dian objective is a convex combination of sum and max objectives [see Nickel and Puerto (1999) for an integrated approach to the above objective functions]. In general the discrete versions of p-median and p-center problems are NP-hard, but can be solved in polynomial time on trees (see Burkard 2000). Location decisions can be (1) static (single period); (2) dynamic (multi-period) uncapacitated plant location problems; and (3) dynamic capacitated location problems (Lim and Kim, 1999). Ignoring timing considerations offers the possibility to include more and more complex side constraints in location models. Static facility location problems therefore tend to be richer and/or involve larger networks than multi-period location models. In this section, we briefly review some recent papers on single echelon location problems which relate to the repairmen location problem under consideration. For a more general literature review on multiple echelon location problems, we refer to Dullaert et al. (2005). The uncapacitated facility location problem (UFLP), an extension of the basic p-median problem, is perhaps the simplest network design model in which a single echelon of facilities is to be located (i.e. locations for repairmen or patrolmen, from now on referred to as ‘depots’ in this paper) to minimize distribution costs for a single commodity (i.e. an intervention, be it an on-site repair or a towage operation) in a network consisting of two echelons (i.e. depots and customers). The concept consists of selecting a number of depots from a given set of m possible locations to minimize the sum of the fixed costs of opening plants and the variable cost of satisfying demand requirements at n customer locations (Efroymson and Ray 1966). In the more difficult capacitated plant location problem (Sridharan 1995) each facility has a capacity restriction on the demand it can serve. In the modular capacitated location problem, the capacity of each location must be chosen from a finite and discrete set of available capacities (Correia and
Captivo 2003). This objective is similar to the (uncapacitated) plant location and technology acquisition problem in which production alternatives are to be chosen (Dasci and Verter, 2001). In dynamic location models, timing considerations are considered to be too important to be simplified to single period decision problems. Lim and Kim (1999) consider a dynamic capacitated plant location problem in which the capacities of opened plants are determined by acquisition and/or disposal of multiple types of facilities. The problem lies in deciding which plants to open in each period with the objective of minimizing the sum of discounted fixed costs of opening plants, acquisition and operating costs of facilities within these plants and delivering products to customers. Antunes and Peeters (2001) develop a simulated annealing metaheuristic for a dynamic modular capacitated facility location problem (DMCFLP). The objective is to find the minimum discounted cost solution for a set of facilities over a given planning horizon to meet customer demands by deciding upon opening new facilities and expanding, reducing or closing existing facilities. In a multi-period setting, deciding upon facility locations becomes difficult to solve for real-life problem instances. Therefore, Hormozi and Khumawala (1996) introduced procedures to reduce the number of single period solutions that need to be examined in a dynamic programming approach. Balakrishnan (2004) offers a new pruning rule to further reduce the number of candidate single period location configurations to be examined and increases the value of the multi-period facility location problem (MPFLP) for real-life applications. Opening and closing facilities has budgetary implications, which is made explicit by Wang et al. (2003), who extend the p-median problem by minimizing the total weighted travel distance subject to a budget for opening and closing facilities. Production location problems often involve multiple product categories. As p-median problem and multi-commodity distribution problems underlying multi-commodity facility location problems are both NP-complete (Garey and Johnson 1979), for such models decomposition approaches and heuristic procedures are often used. Decomposing production and distribution decisions, or decomposing decisions at strategic, tactical and operational levels (see e.g. Dhanens-Flipo, 2000) is often used to keep models tractable and to adjust modelling detail depending on the decision level required. This, together with the intractability of large scale integrated models, gives rise to various decomposition approaches. The design of a distribution network involves many interdependent decisions on facilities, transportation, and inventory, the costs of which should be balanced in the optimal network design. Ideally, the network model should also consider the effect of network design on demand through its effect on customer service (Ho and Perl 1995). Because of the high complexity of such rich models,
research has mainly focused on exploring some of these aspects in either discrete or continuous location models. Full integrating approaches remain limited to small to medium size problems.
A network model for car breakdown services In this section, we present a single echelon uncapacitated location problem in a two echelon network model. Although two main services are offered to customers, repairs and towage operations, demand is expressed by a single generic service defined as the sum of both services. This way, the complexity of the model is reduced. The differences in service time and service cost for both services is accounted by a weighted cost coefficient expressing the share of both services in total demand, resources used and costs incurred. Because customer zones with a low demand are in practice outsourced at a different cost rate, and the model only aims at identifying optimal locations of repairmen (regardless of being internal or external, a discussion which is amongst other also subject to labour union considerations), the cost coefficient also takes the market shares of both internal and external patrolmen into account. Although demand for car services is seasonal, at this stage a static location problem is preferred to fix the locations of the repairmen. Each customer zone is assigned its annual demand for interventions. In each zone, a location for repairmen (depot) can be opened. The number of locations is limited by (i) the number of repairmen, but more significantly by (ii) a maximum number imposed by management. This management upper bound on the number of depots is to ensure operations to be manageable, and depots to have a sufficient degree of efficiency (see later). In the model, a minimum and maximum number of open depots is also used to limit the search space and speed up the optimization process. In traditional location models, the objective function balances the fixed costs of opening a depot with the variable transportation costs of servicing customers or customer zones assigned to the depots. For car repair services, the fixed costs of a depot can be as low as zero, when e.g. repair cars are stationed on the public road or on public parkings. If no additional cost component are to be added to the objective function, the ‘optimal’ number of depots would be equal to the maximum number imposed by management. The ambition to install efficient depots cannot be achieved only by imposing a realistic, maximum number of depots. Setting a too low maximum would moreover exclude the model from finding possible lower cost solutions that involve a larger number of depots. As the depots in the model are uncapacitated, the productivity limit needs to be imposed for the smallest possible depot, i.e. a depot manned by a single repairman. Therefore, the number of interventions each repairman should be able to perform on a daily basis is used to construct a lower bound on the
productivity of a depot by multiplying it by the number of working days. Because customers require to be serviced after a given waiting time, this service limit may require depots to be opened in zones where the productivity limit is not met due to a low demand. To reconcile the service requirement with the productivity constraint, a penalty is charged for each unit served less than the predefined minimum productivity level. The following sets are used in the model: ·
Z: the set of customer zones, indexed by z.
·
D: the set of depots, indexed by d.
·
L: the set of links, i.e. feasible customer-depot pairs.
The parameters are the following: ·
demz: every customer zone z in set Z has a given demand, i.e. a number of interventions.
·
Tzd: for every feasible customer-depot pair (z, d) in set L, the driving time from the depot d to the customer zone z is given.
·
Dmin: minimum number of open depots.
·
Dmax: maximum number of open depots.
·
P: predefined minimum productivity level, i.e. desired minimum number of interventions from an open depot.
·
φ: fixed cost for opening a depot.
·
μ: variable driving cost per uit of time.
·
π: penalty cost per unit served less than the predefined minimum productivity level P.
There is a service limit constraint, stating that the driving time from a depot to a customer zone has to be smaller than a given time limit. Links (z,d) for which the driving time Tzd is above this limit are therefore removed from the set L in a preprocessing step. To model the depot location problem, the following variables are introduced: ·
Xzd: binary variable indicating whether customer zone z is serviced from depot d or not.
·
Yd: binary variable indicating whether depot d is being used or not.
·
Vd: additional variable for the violation of the productivity constraint for depot d.
Minimize
TC = ϕ ⋅ ∑ Yd + μ ⋅ d ∈D
subject to:
∑X
( z , d )∈L
zd
Tzd + π ⋅ ∑ Vd d ∈D
∑X
d ∈D
=1
zd
X zd ≤ Yd
∑Y ∑X
Dmin ≤ P ⋅ Yd ≤
d ∈D
( z , d )∈L
d
≤ Dmax
zd
dem z + Vd
∀z ∈ Z
(1)
∀z ∈ Z , ∀d ∈ D ( 2) (3) ∀d ∈ D
( 4)
The objective is to minimize the total cost, consisting of fixed depot costs, variable driving costs and penalty costs for productivity constraint violations. The first constraint states that any customer zone has to be serviced from one and no more than one depot. The second constraint indicates that a customer can only be serviced from a depot if that depot is open. The third constraint ensures that the number of open depots is between the allowed minimum and maximum. The fourth and final constraint defines the productivity violation variable Vd: if the number of interventions from a depot is below the desired productivity level P, then the variable
Vd is the number of interventions that the depot is below P, if the number of interventions is above P, then Vd is zero.
Supporting managerial decision making The above defined model was used to examine the operations of a medium-sized European car breakdown company and to support decision making on increasing customer service levels. More specifically, the model was used to calculate the optimal locations for the repairmen for the current service limit, and to evaluate new ones suggested by the marketing department. To offer a higher service limit to customers, the marketing department suggested to significantly shorten the maximum waiting time currently offered to customers. The objective of the research was to determine the number of depots required to service customers at lowest cost. By imposing a productivity constraint on the depots, the model balances the variable costs of a depot against the cost of inefficient depots. To model the location of the depots and the assignment of customer zones to the depots adequately, hundreds of customer zones were considered. As shortening the maximum waiting time slightly increased the number of depots opened, and the operations department preferred to keep the number of depots at the current level, constraint (3) was used to limit the maximum number of depots (constrained model) or, when setting the bound relatively high, to exclude irrelevant regions of the solution space (unbounded model). Travel times were calculated using a GIS package. The model was built in AMPL and solved using CPLEX 9.1.
For reasons of confidentiality we do not report any specific results. Instead we limit ourselves to stating the most relevant finding. The results for the different scenarios, i.e. constrained number of depots versus unconstrained and various levels of the service limit, indicate a gradual increase of the number of depots required when the maximum waiting time is reduced (for the unconstrained cases). Also, the number of depots not meeting the productivity requirements increases exponentially. For the constrained cases, the influence of the service limit on the location of the depots even becomes more important than the presence of sufficiently high demand as service levels become higher. Depots therefore tend to be more evenly spread across the service area, making it no longer possible to install several depots in highly populated areas. As a result, driving times (and costs!) increased drastically. The same goes for the penalty costs; total network costs increase exponentially when reducing the maximum waiting time. Model output was postprocessed to determine the number of patrolmen required at the different depots and which depots needed to be outsourced because of insufficient demand. The model is currently being used to consider an increased service level in a limited number of customer zones and to reconsider outsourcing agreements in certain zones.
Conclusions Car breakdown repair companies are in a highly competitive market, focussing both on cost and service quality. Designing a cost efficient network capable of meeting current and new customer requirements is essential to their survival. Although customer demand for car breakdown services is stochastic and cyclic by nature, studying the network implications of changing the maximum waiting time until a customer receives service, requires a number of assumptions to be made to keep models tractable. This paper presents a simple location model capable of balancing the variable costs of customer service with the cost of maintaining unproductive depots for different levels of customer waiting time. It is capable of solving real-life applications involving hundreds of customer zones and supporting network redesign decisions in practice.
Bibliography Antunes, A., and D. Peeters. 2001. On solving complex multi-period location models using simulated annealing, European Journal of Operational Research 130: 190-201. Araz, C., Selim, H., and Ozkarahan, I. (2007) A multi-objective covering-based vehicle location model for emergency services. Computers & Operations Research. 34 (3), 705-726. Balakrishnan, J. 2004. An improved algorithm for solving a multi-period facility location problem, IIE Transactions 36: 19-22. Burkard, R.E.. 2000. Location problems: From classical geometry to managerial decisions, Central European Journal of Operational Research 8: 3-11. Correia, I., and M.E. Captivo. 2003. A Lagrangean heuristic for a modular capacitated location problem, Annals of Operations Research 122: 141-161. Dasci, A., and V. Verter. 2001. The plant location and technology acquisition problem, IIE Transactions 33: 963-973. Dhaenens-Flipo, C. 2000. Spatial decomposition for a multi-facility production and distribution problem, International Journal of Production Economics 64, : 177-186. Dullaert, W., Braysy, O., Goetschalckx, M. and Raa, B. (2005). Supply chain (re)design: Support for managerial and policy decisions. Growth and Change In print. Efroymson, M.A., and T.L. Ray. 1966. A branch and bound algorithm for plant location, Operations Research 26: 361-368. Garey, M.R., and D.S. Johnson 1979. Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NPCompleteness. W.H. Freeman and Co. Ho, P.-K., and J. Perl. 1995. Warehouse location under service-sensitive demand, Journal of Business Logistics 16(1): 133-150. Hormozi, A.M., and B.M. Khumawala. 1996. An improved algorithm for solving a multi-period facility location problem, IIE Transactions 28: 105-114.
Lim, S.K., and Y-D. Kim. 1999. An integrated approach to dynamic plant location and capacity planning, Journal of the Operational Research Society 50: 1205-1216. Nickel, S., and J. Puerto. 1999. A Unified Approach to Network Location Problems, Networks 34: 283290. Sridharan, R. 1995. The capacitated plant location problem, European Journal of Operational Research 87: 203-213. Wang, Q., R. Batta, J. Bhadury, and C.M. Rump. 2003. Budget constrained location problem with opening and closing of facilities, Computers & Operations Research 30: 2047-2069.
MEERWAARDE NETWERKANALYSES VOOR EEN KWALITEITSNET GOEDERENVERVOER J. Bozuwa, ECORYS E. Devillers, ECORYS B. van Moorsel, TLN
Samenvatting De regionale netwerkanalyses die onlangs in 11 stedelijke regio’s zijn uitgevoerd leveren een schat aan relevante informatie, waaronder informatie over voertuigverliesuren naar type voertuig. Op basis van deze informatie kan een goede inschatting worden gemaakt van de economische schade voor het goederenverkeer. In de regionale toepassingen van het Kwaliteitsnet Goederenvervoer wordt meestal gebruik gemaakt van informatie over intensiteit/capaciteit (I/C) verhoudingen om knelpunten voor het goederenvervoer in beeld te brengen. Dit geeft niet altijd een juist beeld van de ernst van het knelpunt, aangezien de I/C verhouding niet direct iets zegt over het tijdverlies dat het goederenvervoer ondervindt. De informatie over voertuigverliesuren uit de netwerkanalyses geeft een betere onderbouwing van het kwaliteitsnet goederenvervoer. Een ander voordeel van het gebruik van de informatie uit de netwerkanalyses is dat informatie over het onderliggende wegennet beschikbaar is. Niet alleen voor de huidige situatie, maar ook voor 2020.
Kwaliteitsnet Goederenvervoer Het Kwaliteitsnet Goederenvervoer is een steeds meer gebruikt instrument om de economische centra en de goederenstromen daartussen te analyseren. Het instrument brengt namelijk de economische structuur van een gebied in kaart, beoordeelt de transportverbindingen en identificeert verbeteringen. Daarbij wordt over beheersgrenzen heen gekeken en wordt rekening gehouden met bereikbaarheid, veiligheid en leefbaarheid. Centraal in de methodiek staat het vaststellen van indicatoren voor de kwaliteitseisen op het gebied van bereikbaarheid, veiligheid en leefbaarheid en het toetsen van de verbindingen hieraan. Een nadere beschrijving van de methodiek is te vinden in de "Leidraad Kwaliteitsnet". Inmiddels is de methodiek in meerdere regio’s in Nederland toegepast (Randstad, Zuid-Nederland, Noord-Nederland, Utrecht en Rotterdam). Daarbij is een aantal aandachtspunten naar voren gekomen. Zo ontbreekt het aan landelijke kwaliteitseisen en aan landelijk dekkende en eenduidige cijfers. Dit bemoeilijkt een vlotte uitvoering van de methodiek. In veel regio’s wordt gebruik gemaakt van de I/C-verhouding op wegen om knelpunten voor het goederenvervoer vast te stellen. Daarbij wordt al snel de conclusie getrokken dat op wegen met een hoge I/C-verhouding meer schade optreedt dan op wegen met een relatief lage I/C-verhouding. Het is echter mogelijk dat een stuk weg met een hoge I/C verhouding in de praktijk minder congestie heeft dan een stuk weg met een lage I/C verhouding, aangezien vooral de spreiding van het verkeersaanbod over de dag bepalend is. Dit geldt vooral op verbindingen van en naar economische
centra waar het verkeersaanbod over de dag sterk kan wisselen (veel verkeer in de ochtend- en avondspits). Daarnaast is de omvang van de stroom en de samenstelling ervan van belang. Ook dit komt niet tot uiting in de I/C-verhouding. Tenslotte zegt de toepassing van de I/C-verhouding uitsluitend iets over een bepaald stuk weg(vak), maar niet over een hele verbinding van deur tot deur. Eigenlijk wordt op basis van I/C-verhouding geen juist beeld geschetst van de bereikbaarheid van de economische centra. Dit kan een belangrijke rol spelen op het moment dat knelpunten geprioriteerd moeten worden.
Figuur 1: Overzicht I/C-verhoudingen en voertuigverliesuren in de ochtendspits in 2020 in Gelderland I/C-verhoudingen 2020 0-0,7
0,7-0,8
0,8-0,9
>0,9
I/C-waarde
Apeldoorn
Arnhem
Nijmegen
Voertuigverliesuren 2020 0-20
20-70
70-100
>100 verliesuren in 2 uur ochtendspits
Apeldoorn
Arnhem
Nijmegen
Bron: Netwerkanalyse Gelderland
In de bovenstaande figuren is te zien dat de informatie over voertuigverliesuren een ander beeld kan geven dan de informatie over I/C-verhoudingen. De hoge I/C-verhoudingen aan de zuidkant van Nijmegen of op de A50 tussen Arnhem en Apeldoorn leiden niet tot aanzienlijke verliesuren.
Netwerkanalyses De afgelopen periode zijn in het kader van de Nota Mobiliteit regionale netwerkanalyses opgesteld. Op verzoek van het Ministerie zijn deze in 11 stedelijke regio’s uitgevoerd. Daarnaast hebben enkele provincies besloten om ook op provinciaal niveau ene dergelijke analyse uit te voeren. In deze analyses zijn de demografische, ruimtelijke en infrastructurele ontwikkelingen tot 2020 in kaart gebracht. Vervolgens is een inschatting gemaakt van de mobiliteit. Daarbij is voor de verschillende modaliteiten over de beheersgrenzen heen gekeken. Immers consumenten en bedrijven redeneren in hun verplaatsingen van deur-tot-deur. Er is een analyse gemaakt van de bereikbaarheidsproblemen en in sommige gevallen ook van de leefbaarheidsproblemen. Dit heeft geleid tot een lijst van (toekomstige) knelpunten. Hiervoor is een breed scala aan maatregelen geinventariseerd. Het goederenvervoer maakte onderdeel uit van de analyses, ondanks dat er in de meeste gevallen geen expliciete maatregelen voor het goederenvervoer opgenomen zijn.
Meerwaarde netwerkanalyses voor Kwaliteitsnet Goederenvervoer Desalniettemin kunnen de netwerkanalyses een belangrijke meerwaarde vormen voor de methodiek van het Kwaliteitsnet Goederenvervoer en daarmee voor het goederenvervoer in algemene zin. Dit uit zich in drie hoofdpunten van verbetering: •
Inzicht in toekomstige ontwikkelingen en verkeersstromen;
•
Inzicht in effecten van vertragingen;
•
Inzicht in onderliggend wegennet.
Meerwaarde 1: Inzicht in toekomstige ontwikkelingen en vervoersstromen Een belangrijk aandachtspunt bij de methodiek van Kwaliteitsnet Goederenvervoer is de robuustheid van de uitkomsten. Goederenstromen kunnen groeien in omvang of kunnen veranderen als gevolg
van verplaatsingen van bestaande bedrijven of de ontwikkeling van nieuwe bedrijventerreinen. Ook kunnen er op korte termijn aanpassingen in de infrastructuur voorzien zijn. Hierdoor kunnen nieuwe knelpunten ontstaan of juist knelpunten verdwijnen. Vandaar dat alleen inzicht in de huidige situatie onvoldoende is. Juist bij het nastreven van aanpassingen in infrastructuur zal altijd rekening gehouden moeten worden met toekomstige ontwikkelingen. In de netwerkanalyse is rekening gehouden met ontwikkelingen in het aantal vrachtauto’s. Op basis van verwachte ontwikkelingen tot 2020 in de vrachtautomatrix zijn regionale toedelingen aan het wegennet gemaakt middels het Regionaal Goederenvervoer Model. De uitkomsten hiervan zijn meegenomen in de modellen voor de netwerkanalyse. Naast ontwikkelingen in de (vracht) automobiliteit is ook gekeken naar ruimtelijke ontwikkelingen tot 2020. Er is in kaart gebracht waar herstructurering of uitbreiding van bestaande bedrijventerreinen plaatsvindt en waar nieuwe terreinen worden ontwikkeld. De verwachte goederenstromen over de weg zijn getoetst aan deze ruimtelijke ontwikkelingen.
Figuur 2: Overzicht omvang goederenvervoer (breedte arcering) en onderscheid intern, extern en doorgaand verkeer
Zwolle
Apeldoorn
Arnhem
Nijmegen
Bron: Netwerkanalyse Gelderland In de bovenstaande figuur zijn de goederenstromen op het Gelderse wegennet weergegeven. De breedte van de arcering geeft het aantal vrachtauto’s aan en de kleur geeft het type vrachtverkeer aan. Het doorgaande verkeer is gedefinieerd ten opzichte van de provincie Gelderland. Hierdoor is het aandeel doorgaand verkeer aan de randen opvallend hoog (bijvoorbeeld Brabant-Utrecht over de A2).
Meerwaarde 2: Inzicht in effecten van vertragingen In de Nota Mobiliteit wordt expliciet aandacht gegeven aan de relatie tussen economische ontwikkelingen en bereikbaarheid. Vertragingen op het wegennet hebben economische consequenties. Een indicator die dit goed in beeld brengt is het aantal voertuigverliesuren. Dit is het aantal uren dat een voertuig verliest ten opzichte van een situatie zonder vertraging, vermenigvuldigd met het aantal voertuigen dat vertraging ondervindt. De indicator kijkt dus niet alleen naar de snelheid die gereden wordt op een traject, maar geeft ook inzicht in de verliesuren die ontstaan en in het aantal voertuigen dat hinder ondervindt. Door onderscheid te maken naar het type verkeer (vracht, woon-werk, zakelijk, recreatief) kan er een schatting gemaakt worden van de economische kosten die hiermee gemoeid zijn. In de Economische Wegwijzer van TLN en EVO is al eens gepleit voor het gebruik van voertuigverliesuren bij de analyse van de files. Tot dusver was het echter moeilijk om deze informatie op een eenvoudige manier te verkrijgen. In de netwerkanalyse is deze informatie echter beschikbaar voor de huidige situatie en de verwachting voor 2020. Dit is in de onderstaande tabel samengevat voor de situatie in de ochtendspits in Gelderland. Dit is voor de totale intensiteit de maatgevende periode van de dag. Vandaar dat in de netwerkanalyse specifiek gekeken is naar de ochtendspits. In het gebruikte model worden echter ook de avondspits en de rest van de dag onderscheiden.
Tabel 1: Voertuigverliesuren op Gelders wegennet (ochtendspits) Aandeel
Index
2020
2005 -2020
28.680
58%
207
1.350
9.130
19%
676
2.060
8.000
16%
389
Wijkontsluitingsweg
310
1.820
4%
582
Overig binnen bebouwde kom
530
1.570
3%
299
18.130
49.200
100%
271
Wegtype
2005
2020
13.890
80-km/h-weg Stadsontsluitingsweg
Auto (snel) weg
Totaal
In de tabel is te zien op welke wegtypen de voertuigverliesuren in 2020 optreden en in welke mate. Zo is te zien dat er een ruime verdubbeling is van het aantal verliesuren tussen 2005 en 2020. Het merendeel van de verliesuren vindt plaats op de snelwegen, maar er is een sterke stijging te zien op de regionale en lokale wegen.
Voor deze paper hebben we een vergelijking gemaakt van de gegevens uit Economische Wegwijzer over 2005 van TLN en die uit de Netwerkanalyse van Gelderland. De belangrijkste conclusies is dat de door TLN geconstateerde schade voor het vrachtverkeer overeenkomt met de in de netwerkanalyse geconstateerde voertuigverliesuren op autosnelwegen in Gelderland. De Economische Wegwijzer geeft voor 2005 een schade aan van 58 miljoen euro op drie belangrijke knelpunten in Gelderland (A28, A2 en A50). Als we alleen kijken naar de ochtendspits bedraagt dit ongeveer 25 miljoen euro. In de netwerkanalyse is bepaald dat er 13.890 voertuigverliesuren zijn in de ochtendspits in 2005 op de auto(snel-) wegen in Gelderland. Uitgaande van een gemiddelde van 15 % vrachtverkeer en een economische waardering van 40 Euro per uur (conform TLN) bedraagt de totale schade in de ochtendspits ongeveer 20 miljoen euro per jaar. Het verschil van 5 miljoen euro per jaar tussen beide methoden kan deels worden verklaard doordat de Economische Wegwijzer de schade weergeeft van files rond knelpunten, zonder rekening te houden met de provinciegrenzen. Een deel van de schade van de knelpunten zal in de omliggende provincies vallen. Een andere reden is dat er in de modellen die voor de netwerkanalyse gebruikt zijn geen rekening gehouden wordt met incidentele files, bijvoorbeeld als gevolg van wegwerkzaamheden. Overigens spelen deze incidentele files ook geen rol bij het vaststellen van het Kwaliteitsnet Goederenvervoer. Vanwege de grote overeenkomst met de uitkomsten van de Economische Wegwijzer hecht TLN ook waarde aan de voorspellingen voor 2020 uit de netwerkanalyse. Op basis van de filegegevens van het eerste half jaar van 2006 verwacht TLN een stijging van de economische schade op de bovengenoemde knelpunten van 42 % in 2006 ten opzichte van 2005. Dit lijkt niet overeen te komen met de toename van 107% die in de netwerkanalyse verwacht wordt tussen 2005 en 2020. Hierbij moet bedacht worden dat in de netwerkanalyse rekening gehouden wordt met aanpassingen van bestaande knelpunten op onder andere de A12, de A15 en de A50. De cijfers voor 2006 geven wel aan dat er op korte termijn sprake kan zijn van een sterkere groei van de files dan verwacht in de netwerkanalyse.
Meerwaarde 3: Inzicht in regionale en lokale wegennetten Uit de meeste regionale netwerkanalyses is gebleken dat de problemen op de weg zich steeds meer verplaatsen naar de randen van de steden. Met name op de ontsluitingswegen richting de snelwegen ontstaan aanzienlijke vertragingen. Dit is van belang voor het goederenvervoer. Ondanks een toename van bedrijventerreinen langs de snelwegen blijft een groot deel van de goederenstromen
gericht op de stedelijke gebieden. Ook het goederenvervoer zal dus naar verwachting steeds meer hinder ondervinden op de regionale en lokale wegen (het zogeheten onderliggende wegennet). Het is daarom van belang dat er voldoende inzicht bestaat in de problematiek op dit onderliggende wegennet en dat de methodiek van Kwaliteitsnet Goederenvervoer ook toegepast kan worden op deze wegen. In de netwerkanalyses is gewerkt met regionale verkeersmodellen (NRM). Deze hebben een fijnmaziger netwerk dan de meeste landelijke modellen. In een aantal regio’s is een extra verdiepingsslag gemaakt op deze regionale modellen om ook de stedelijke infrastructuur mee te kunnen nemen. Al met al is er (in de meeste regio’s) voldoende informatie beschikbaar uit de netwerkanalyses
over
de
situatie
op
het
onderliggende
wegennet
om
het
Kwaliteitsnet
Goederenvervoer ook op dit wegennet toe te kunnen passen.
Figuur 3: I/C- verhoudingen op fijnmazige wegennet in Regio Stedendriehoek
Deventer
Apeldoorn
Zutphen
Bron: Netwerkanalyse Stedendriehoek In de figuur is te zien dat voor de Netwerkanalyse Stedendriehoek gebruik is gemaakt van een fijnmazige wegennetstructuur. Zelfs wegen binnen het stedelijke gebied zijn geanalyseerd.
Conclusies •
In de regionale toepassingen van het Kwaliteitsnet Goederenvervoer wordt vaak gebruik gemaakt van de intensiteit/capaciteit (I/C) verhoudingen om knelpunten voor het goederenvervoer in beeld te brengen. Dit kan een onjuist beeld geven van de ernst van het knelpunt, aangezien de I/C
verhouding niets zegt over het feitelijke tijdverlies dat het goederenvervoer ondervindt als gevolg van het betreffende knelpunt. •
Het werkelijke tijdverlies dat gebruikers op een bepaalde verbinding ondervinden en de economische schade die daarmee samenhangt, is een betere maat voor de ernst van een knelpunt. De voertuigverliesuren geven een beter beeld van de noodzaak om het knelpunt op te lossen en geven ondersteuning bij het stellen van prioriteiten tussen de knelpunten.
•
De regionale netwerkanalyses die zijn uitgevoerd in het kader van de Nota Mobiliteit leveren nieuwe informatie op die een duidelijke meerwaarde biedt voor de methode Kwaliteitsnet Goederenvervoer. Dit uit zich in drie hoofdpunten van verbetering: 1. Inzicht in toekomstige ontwikkelingen en verkeersstromen: vooral bij het nastreven van aanpassingen in infrastructuur zal altijd rekening gehouden moeten worden met toekomstige ontwikkelingen. In de netwerkanalyses is informatie beschikbaar over toekomstige ontwikkeling qua bedrijventerreinen en qua aantal vrachtauto’s. 2. Inzicht in effecten van vertragingen: de informatie uit de netwerkanalyses over de hoeveelheid voertuigverliesuren voor het vrachtverkeer kan eenvoudig worden vertaald in economische schade voor dat vrachtverkeer. 3. Inzicht in onderliggend wegennet: de fileproblematiek verplaatst zich steeds meer naar het onderliggende wegennet. Daardoor wordt betrouwbare informatie over reistijdverlies voor het vrachtverkeer op het onderliggende wegennet steeds belangrijker. De netwerkanalyses bieden die informatie.
•
Toepassing van de informatie uit de netwerkanalyses geeft een betrouwbaarder beeld van knelpunten voor het vrachtverkeer en de bereikbaarheid van economische centra die door de verbindingen ontsloten worden, nu en in de toekomst. Dit kan ook interessant zijn voor de locatiekeuze van (transport-) bedrijven.
Bronnen
Handleiding Kwaliteitsnet, Ministerie V&W, 2005 Kwaliteitsnet Goederenvervoer; aankaarten van verbeteringen, notitie Ministerie V&W, 2006 Kwaliteitsnet Goederenvervoer; netwerkdimensies, ECORYS, 2002.
De Economische Wegwijzer juli 2004, F. Steijn (TLN) en P. van Rheenen (EVO), bijdrage vervoerslogistieke werkdagen 2004. Dit is een periodieke uitgave van TLN en EVO sinds 2003. De meest recente versie is te vinden op : http://www.tln.nl/media/PR/Persberichten/Economische_WegWijzer_augustus_2006.pdf
Netwerkanalyse Gelderland; een verkenning voor de periode 2010-2020, Provincie Gelderland, 4 juli 2006, uitgevoerd door ECORYS.
Netwerkanalyse Stedendriehoek; verkenning voor de periode 2010-2020, 11 juli 2006, ECORYS.
A STUDY OF TRAVEL POSSIBILITIES FROM A TIME-GEOGRAPHIC PERSPECTIVE T. Neutens, Universiteit Gent (Vakgroep Geografie) F. Witlox, Universiteit Gent (Vakgroep Geografie) P. De Maeyer, Universiteit Gent (Vakgroep Geografie)
Abstract In the late 1960s, Torsten Hägerstrand introduced the conceptual framework of time geography which can be deemed an elegant tool for analysing individual movement in space and time. About a decade later, the auspicious time-geographic research has gradually lost favour, mainly due to the unavailability of robust geocomputational tools and the lack of georeferenced individual-level travel data. It was only from the early 1990’s that new GIS-based research gave evidence of a resurgence in popularity of the field. From that time on, several researchers have steadily been publishing work at the intersection of time geography, disaggregate travel modeling, and GI-science. This paper concerns itself with issues of implementations of time-geographic constructs and attempts to show how geomatics have been used to render the time-geographic concepts more realistically. Besides a discussion of existing GIS applications, the focus will be on the usefulness of CAD in the scope of time geography. This will be illustrated using examples drawn from the authors’ recent studies. Keywords: time geography; spatio-temporal constraints; GIS; CAD.
Introduction Originally rooted from the domain of human geography in the late 1960s, time geography is deemed a productive perspective from which to analyse human movement through time and space. The pioneering work of Hägerstrand (1967) articulates the finitudes of space and time and highlights the necessary (but not sufficient) conditions for human interaction (Pred 1977, Burns 1979). Hence, the focus of Hägerstrand’s work is on various kinds of constraints restricting human movement, rather than on the impact of psychological and cultural factors on travel behaviour. Although tremendously simple in composition, the time-geographic framework has inspired a great deal of researchers in analytical studies of space-time behaviour (Pred 1977, Timmermans et al. 2002). In particular, the approach has been fruitful for the analysis of human travel possibilities at a microscopic level and has led to a rethinking of accessibility expressed by a methodological shift from a place-based to a people-
based approach to assess accessibility (see Dijst and Kwan 2005, and Miller 2005b for a discussion of this topic). Since the availability of robust GIS-tools and travel diary data, we have witnessed a growing body of research which has sought to implement the space-time constructs as an analytical method. To this purpose, geospatial technologies -in this paper, the focus will be on GIS 1 and CAD 2 yield powerful tools for the analysis of
1 2
Geographical Information Systems Computer Aided Design
individual travel behaviour. Unremitting progress in GIS is proved to be effective for geovisualization purposes (e.g., Kwan 2000, 2002), network-related geocomputations of travel possibilities (e.g., Miller 1991, Wu and Miller 2002) and evaluating accessibility (e.g., Miller 1999). LBS 3 -systems are useful instruments in terms of collecting individual-level data in order to reveal activity patterns, since they allow tracking individual paths trough space-time. CAD-systems are, among other application fields, mainly used in the field of (landscape) architecture, civil engineering, electronic design automation, manufacturing process planning, development of software applications, and cartography. Such systems are capable to render a large amount of data visible in a three-dimensional (3D) dynamic environment and are provided with Boolean and editing operators which can be used to create spacetime constructions. Surprisingly, the use of CAD-based methods has received only scant attention in the realm of time geography. This paper is motivated by the belief that CAD-systems could entail new opportunities for timegeographic research for both geovisualisation and geocomputation. The purpose of this paper is twofold. First, the paper critically reviews some issues of space-time implementations by pointing to influential contributions of time-geographic research. These implementations are primarily concerned with the operationalisation of Hägerstrand’s constructs, including, more specifically, the determination of so-called space-time accessibility measures, the representation of individual travel possibilities in a space-time aquarium, and the expansion of time geography to incorporate modern communication technologies. And second, it will be shown how CAD can offer new potential for the analysis and geovisualization of travel patterns in space and time. This will be illustrated using examples drawn from the authors’ recent studies. The remainder of the paper is structured as follows. In the next section, we establish the research field by providing background knowledge about traditional time geography. The basic principles are explained in order to discuss implementations based on the time-geographic constructs further on in the paper. The third section provides an overview of existing GIS-based methods which have significantly contributed to the study of time-geographic concepts. Next, in section 4, we explore the capabilities of CAD-systems with respect to the field of disaggregate travel modeling. The paper concludes with some final remarks and outlines avenues for future research.
Background: classical time geography From a visualization perspective, the quintessence of time geography is the construction of a spacetime aquarium to depict the allocation in time and space of human activities, social interactions, and movement. The representation in which time is integrated orthogonally to a flattened topography
3
Location-based service
simulates a clear (visual) thinking about human behaviour, accessibility, and geospatial patterns because it offers a neatly arranged view on spatio-temporal data sets (Kraak 2003). Time geographic research utilizes the key concept of the space-time prism, which reflects individual travel possibilities given a set of constraints. Hägerstrand (1970) recognizes three types of constraints which mould the shape of an individual’s space-time prism: (i) Capability constraints are linked to an individual’s physiological necessities such as eating or sleeping; (ii) Coupling constraints restrict travel by imposing where, when, and for how long individuals have to join other people, tools, or materials in space and time; (iii) Authority or ‘steering’ constraints relate to the institutional context, and refer to laws and other regulations which imply that specific areas are only accessible at specific times for specific people to conduct specific activities. In practice, these three constraints must be seen as interrelated rather than additive and manifest themselves by dictating the space-time anchor points between which activities can take place. People are involved in all kinds of projects which can be defined as activities undertaken to achieve predetermined goals (Carlstein et al. 1978). The amount of time available for travel and activity participation is termed the time budget. The prism which can be created between two successive mandatory activities is called a discretionary prism. In fact, a space-time prism gathers all space-time paths an individual might have drawn during a specific time budget and delimits the feasible set of opportunities within a person’s reach (Dijst and Vidakovic 2000). The faster an individual travels, the more sloped the path segment will be. Space-time stations, usually conceptualized as vertical tubes, are fixed locations at which several space-time paths tend to converge to form an activity bundle. A
potential path area (PPA) can additionally be defined as the projection of a space-time prism to the geographical plane (Miller 1991). In Figure 1, the basic notions (path, prism, and PPA) are depicted in a 3D reference frame. In recent years, few authors have slightly adapted this prism concept to make the use of space-time prisms more suitable for the reflection of real-world situations. In order to cope with uncertainty that may arise from imperfect knowledge about an individual’s spatio-temporal constraints, Hendricks et al. (2003) and later on Neutens et al. (2007) have explored the use of three-valued prism boundaries instead of crisp delineations of an individual’s travel space. Similar research can be encountered in Bridwell (2005), but here, the goal is to construct nested prisms to represent activities with varying discretion. Although these approaches transform the classical prism representation in some way, neither of them, however, changes the shape of the prism as such nor do they attempt to incorporate the transportation network into their analyses.
Figure 1: Time geographical concepts: space-time path, space-time prism, and potential path area.
Analysing human activity patterns: existing time-geographic contributions The first, noteworthy implementation of time-geographic constructs goes back to the late 1970s, viz to Lenntorp’s PESASP model (Programme Evaluating the Set of Alternative Sample Paths). PESASP (Lenntorp 1978) constitutes a constraint-based model which evaluates to what extent the spatiotemporal environment is facilitating the performance of activity programmes. Given an extensive, manually collected data set on the individual and environmental constraints (e.g. residence-workplace pairs, locations of stations and their opening hours, and information about the transport network), the model verifies the feasibility of a sequence of activities in order to obtain an impression about the accessibility of locations within the study area. Due to the data hungry character of the research and the immature geocomputational tools at that time, Lenntorp’s simulation model involved immense computing times and also required considerable time for the construction of geographic data. In line with Lenntorp’s approach, other, less prevailing constraint-based models such as CARLA (Combinatorial Algorithm for Rescheduling Lists of Activities) (Jones et al. 1983) and BSP ((Dutch abbreviation for) Reach Simulation Program) (Huigen 1986) have followed not a long way afterwards. An early and widely cited contribution to the field of, let say, modern time geography can be found in Miller (1991). Miller was the first to provide a profound discussion of the manipulation of space-time prism concepts within a GI-system and introduced a generic procedure for the derivation of networkbased PPA’s. His approach offered leverage for a succession of publications in which GIS-based geocomputational methods have been used to apply Hägerstrand’s theory. Kwan and Hong (1998), for
instance, implemented a GIS-procedure for generating restrictive spatial choice sets. Relying on set theory, they presented the concept of cognitive feasible opportunity sets (CFOS’s) which accounts for spatio-temporal feasibility as well as for spatial awareness and locational preferences. Below, we will first discuss some applications with respect to issues of accessibility. Then the discussion is continued by reviewing some significant contributions on the visualization of activity patterns. The current section is ended with an overview of studies that fit recent interest in linking time geography to human extensibility. Space-time accessibility measures Hägerstrand’s paradigm offered a better understanding of the integration of the spatial and temporal components of travel in the context of accessibility (Pirie 1979). Measures of accessibility are used to evaluate the performance of the transport infrastructure and to describe the level of access to spatially scattered facilities. Although accessibility is a critical component in research concerning transport and urban planning, the term is highly elusive, presumably due to the variety in methodological tackling for the calculation of accessibility. A general definition of the concept is given by Morris et al. (1979) who defined accessibility as the ease by which activities can be reached using the available transport system. Geurs and van Eck (2003) distinguish three main categories of accessibility measures: infrastructure-based (e.g., Linneker and Spence 1992, Thomas et al. 2002 (for freight transport)), utility-based (e.g., Ben-Akiva and Lerman 1979, Handy and Niemeier 1997), and activity-based accessibility measures (e.g., Kwan 2002). Space-time accessibility measures, based upon the time-geographic framework, belong to the last category. The space-time approach is a disaggregate one and accounts for a range of individual, land-use, and transport-related constraints affecting a person’s access to facilities. An extensive, comparative analysis of large range of activitybased accessibility measures was conducted by Kwan (1998). It was shown that space-time accessibility measures are able to reveal interpersonal differences in individual accessibility which could not be detected using conventional measures. However, these measures are usually inapplicable for relatively large regions, due to the severe data requirements and do not include competition effects (like in Fotheringham 1986) between opportunities (e.g., jobs, health services). A formal framework for measuring space-time accessibility benefits and computational procedures for deriving these measures within network structures can be found in Miller (1999). The aim was to reconcile the utility-based measures with the activity-based approach. As an extension of the utility formulations of Burns (1979), the formal framework meets the axiomatic requirements formulated by Weibull (1976, 1980) which guarantees the internal and external consistency of the measures. A tangible illustration of constraint-oriented accessibility was performed by Huisman and Forer (1998, 1999). Aggregating information about individual life-lines, they developed a GIS-based model which estimates the likelihood of presence of students in Auckland (New-Zealand). In the same vein, O’Sullivan et al. (2000) studied how to handle the assessment of accessibility by public transport by
generating isochrone maps. Their approach relies, however, on many assumptions and simplifications concerning train timetables and bus travel. For example, it is assumed that buses travel at a constant speed along their route. By doing so, the model obviously underestimates bus speeds in the suburbs and overestimates them in the city centre, particularly in rush hours. Another, more thoroughgoing operationalization of time-space geography was developed by Weber and Kwan (2002). Their study shows that the incorporation of the temporal dimension under the simple form of business hours and evening congestion can significantly reduce individual accessibility. Using two-day travel diary data, network information and a large land-use data set of Portland, Oregon, five space-time measures of individual accessibility were calculated in a GIS environment: i) the length of road segments in the DPPA 4 ; ii) the number of opportunities in the DPPA; iii) the total area of the DPPA; iv) a weighted area based on the square footage of the opportunities within the DPPA; and v) a so-called timed area, which can be calculated relying on the assumption that opportunities are only available between 6:00 a.m. and 9:00 p.m. However, a shortcoming of the approach is that all opportunities which lie within the DPPA are equally weighted, without accounting for the spatial distribution of opportunities within the DPPA and without evaluating whether activity participation is possible during the opening hours. To address these limitations, Kim and Kwan (2003) suggested another GIS-based algorithm to more realistically represent the spatio-temporal characteristics (opening hours and location) of the opportunities. Moreover, their implementation also includes additional delay time, minimum activity participation time, and a more accurate performance of the network topology. Several bottlenecks in the models reviewed above still call for additional research. One is that the network analysis used to calculate the measures merely concentrates on car users. It could be interesting to widen the approach to other transport modes such as pedestrians and cyclists. Another is that joint trip making is not considered in the methods discussed above. Note that, the study of joint activities has recently received increased attention from the field of activity-based modelling and transport geography, in particular with respect to within-households interactions (e.g., Gliebe and Koppelman 2005, Srinivasan and Bath 2005, Ettema and Van der Lippe 2006, Roorda et al., 2006). The study of a joint accessibility measure for groups -possibly other than households- willing to conduct a joint activity seems an intriguing topic for future research. A third problem, as mentioned earlier, has to do with the computational intensity of the GIS-based algorithms and the requirement of an exhaustive set of individual-level data which is quite laborious to collect. This explains why the space-time approach has only been applied to relative small samples of the population up to now. Geovisualisation of activity patterns The geovisualisation of human activities is important to gain sound insights in how people schedule their activities and how they interact with each other. Since GIS is typically designed for the 4 DPPA stands for daily potential path area. This is the aggregate of the PPA’s between all successive space-time anchor points of the respective day.
production of static, two-dimensional (2D) maps (Peuquet 2002), conventional GIS packages are currently only provided with tools for extrusion in a 2.5D but are unable to create and edit complex 3D objects such as space-time prisms. Hence, effectively representing spatio-temporal behaviour in a GIS is still an intricate task to fulfill. When also accounting for the virtual interaction possibilities of individuals, scale differences in both space and time hamper an easy represenation. From a conceptual base, Hornsby and Egenhofer (2002) used Hägerstrand’s framework to represent moving objects over multiple granularities. They described the nature of the information change when coarsening or refining granularity. Efforts have also been expended on the development of an entityrelationship model for activity sequencing (Wang and Cheng 2001) and on an object-oriented implementation of a spatio-temporal, GIS-based model to query space-time paths (Frihida et al. 2004). In seeking to actualise an efficacious visualisation of human activities in a 3D space-time aquarium, scholars have been applying raster as well as vector GIS. The raster approach was explored by Forer (1998) who used voxels of space-time (also referred to as taxels) for the representation of lifelines, facilities (static or moving), and action volumes which were stored as binary 3D-arrays. Within a prototype of raster geometry, different hypotheses about path selection were evaluated by Hendricks (2004). The prototype considered only a small tessellation of 144 space units and a time extent of 101 discrete time units, which was large enough for the purpose of conceptual simulation but is unsatisfactory for dealing with real-world environments. Although volumetric data can efficiently be stored by treelike data structures, the data capacity needed for portraying a relative small space-time portion at a reasonable resolution remains immense. Another drawback is that, unlike vector geometry, the discontinuous raster representation is unsuitable for dealing with complex network topologies. From a vector GIS perspective, Kwan and Lee (2004) described various geovisualisation methods for respresenting activities and travel behaviour. They showed that conventional GI-systems are capable of revealing activity clustering of different social groups. More specifically, they indicated significant gender differences in the spatial and temporal distribution of activities (see also Kwan 1999). In order to detect (dis)similarities between activities and population groups, they also generated draped views on the density of activities, using a kernel density estimation function described by Silverman (1986). In a last simulation, they demonstrated how to create individual space-time paths in a 3D scene, based on GPS tracking data. More recentely, Yu (2005, 2006) and Yu and Shaw (2005) are also doing important work with respect to the visualisation of human interactions. They implemented several analysis functions for detecting distinct forms of interaction, using Visual Basic for Applications (VBA) for ArcObjectsTM (the development platform in ArcGISTM). Due to limited 3D capabilities of prevailing GIS software, space-time prisms are represented by subsets of separate, vertical lines, which is –to our opinion- a bit awkward, given the existing editing and rendering techniques for complex 3D objects in current (hybrid) CAD systems. Nevertheless, their contribution has its merit in the fact that
they also cope with virtual interactions. This matter of research brings us seamlessly to the topic of the following section. Human extensibility An increasing volume of literature is recently focusing on the implications of continuing advances in information and communication technologies (ICT’s) on accessibility and geographical analysis (Janelle and Hodge 2000). These technological developments have led to increased connectivity and a higher level of space-time dynamics of activities in a shrinking world (Janelle 1973). In this context, Couclelis (2000) uses the term activity fragmentation, meaning that activities which used to be tied to a particular place are now dispersed at various levels of geographical scales. A theoretical conceptualization for analysing interactions in cyberspace was introduced by Janelle (1995). In his view, physical and virtual communication modes can be classified in four different categories depending on their spatial and temporal constraints: (a)synchronous presence (i and ii) and (a)synchronous telepresence (iii and iv). It is argued by O’sullivan (2005) that renewed interest in time geography is primarily linked to the increasing importance of ICT’s in people’s daily lives. Expanding space-time models to encompass both the physical and the virtual world has been a challenging topic for more than a decade now. From the perspective of Adams (2000), we should see the virtual, spatial connections, enabled by emerging technologies, as a property of individuals rather than just relations between people. Furthermore, he rightly argues that Hägerstrand’s firm assumption that a person can only be at one place at the time should be reconsidered in the context of the Information Age, since “people do not simply occupy a place” (Adams 1995, p. 268). In order to better grasp the notion of accessibility in virtual space-time, new methods should be evolved which abandon the common interpretation of distance. In response to meet these objectives, Adams (2000) created diagrammatic extensibility models which depict an individual’s, physical space-time path along with the social scale of his/her activities, represented as bars. These bars are divided in six categories of proximity that can be reached through tele-presence, ranging from proximate to international. The distinction between oneway and two-way communication modes is also represented in the extensibility diagrams. Since social power is strongly linked to the extensibility pattern of human beings in terms of frequency and duration of travel and incoming/outgoing communication, these diagrams offer clear insights into the individual’s social power relations in society. Kwan (2000), on the other hand, explored a multi-scale representation using linked graphical windows to overcome the geographical and temporal discrepancy of scale between the physical and the virtual world. Later on, Kwan (2001) relies on studies from the behavioural-cognitive domain in order to provide a better understanding of
cyber-accessibility and a re-examination of the key issues in accessibility research. For a profound discussion about the changes that the Information Age might bring for the assessment of space-time accessibility, we refer to the work by Kwan and Weber (2003). Miller (2005a) employs the typology of
Janelle (see previous paragraph) and introduced new time-geographic objects such as message
windows (communication events) and portals (locations of ICT access). Necessary conditions for physical interaction, implied by traditional time geography, were rigorously extended to interactions taking place in the virtual world. Despite the creative solutions, mentioned above, there is still a need for an adequate conceptual apparatus for quantifying individual accessibility in a hybrid (physical and virtual) way.
The application of CAD-systems in time-geographic research As opposed to the GIS applications reviewed in the previous section, the applications of CAD-systems within the time-geographic framework have scarcely been tried out. At the most, evidence of bringing together both domains can be encountered in Adams (2000) (see section 3.3). With respect to geovisualisation, the benefits of CAD for time-geographic research are quite straightforward. Additionally, CAD also offers powerful analytical tools for combining 3D space-time prisms. Given these advantages, it is perhaps surprising that the use of it in time geographic research has been reported so infrequently hitherto. Furthermore, it should be emphasized that the basic, timegeographic constructs are in se 3D objects (e.g., path, prism) or derived from 3D objects (e.g., PPA). For these reasons, we will now give a short overview of our previous research, in which CAD is used as a valuable alternative or complement for GIS. A first study presented an innovative approach to analyse the interaction possibilities of multiple agents, willing to schedule a joint activity and having multiple travel modes at their disposal. Relying on concepts of time geography, we proposed a conceptual framework in order to determine interaction spaces for groups of individuals. Besides availability of means of transport and the locations of each individual, minimum activity duration and opening hours of opportunities were taken into account. The model was implemented in a CAD environment. The implementation allowed an automatic creation of facilities and prisms out of a database in which travel information about multiple individuals is stored. The use of CAD offers a dynamic view on the space-time opportunities available for conducting the joint activity, and enables to identify potential actities and visualize activity patterns in a simultaneous way. A second study focused on the implications of a person’s imperfect knowledge on space-time constraints on individual accessibility as well as on joint interaction possibilities. The conceptual framework constitutes a cross-pollination of Hägerstrand’s time geography and Pawlak’s (1982) rough set theory and aims to support agents pointing out a feasible meeting place while respecting the individuals’ fixed activity programmes. Building on the approach by Hendricks (2003), we presented the concept of rough space-time prisms. Three different types of uncertainty were addressed: temporal, spatial, and speed uncertainty. These forms may complicate respectively, the temporal
(synchronisation; chronos (Greek) = time) coordination process, the spatial (synchorisation; choros (Greek) = place) coordination process or both (Hägerstrand 1970). Moreover, they decrease the individual space through which certainly can be travelled, and as a consequence, they may reduce the available space and time for joint activity. From these three types, a fourth composite type can be derived which combines various types of uncertainty among individuals who are planning a joint trip. These combinations were established by means of Boolean operators in a CAD environment. A drawback of the model is that neat conical prisms were used to represent a person’s reach in spacetime. Uncompromising conical prism representations assume a steady progress in all directions at a constant speed. In reality, however, travelers are mostly confined to the geometry of the transportation network and possibly to time schedules in case of public transport. In a third study, we, therefore, attempted to incorporate network characteristics into the definition of space-time prisms. Again, we went back to the root of time geography and used a 3D analytical framework as a point of departure. Instead of changing the calculation method for evaluating spacetime accessibility, we generated a more realistic rendering of the shape of classical space-time prisms and established a mathematical foundation of the model proposed. Two solid models with different accuracy were elaborated using a CAD environment. In comparison with a traditional conical prism, such model has an irregular shape which depends on the underlying transportation system. Networkbased prisms are thus able to capture the inhomogeneity and anisotropic properties of an individual’s space-time environment and allow, therefore, a more realistic representation of accessibility within the space-time framework.
Summary and outlook This paper has discussed existing GIS-based methods which belong to the domain of time-geographic research sensu strictu. This review clearly documented different techniques with respect to space-time accessibility measures, geovisualisation, and human extensibility. Within the light of the narrowing gap between GIS and CAD, we advocated the use of CAD in the realm of time geography and demonstrated that it can be a valuable alternative for GIS by pointing to the authors’ previous research. Upcoming work will focus on two topics. First, the idea of a group-based accessibility measure will be elaborated further. Quantifying joint accessibility could offer appealing insights in the ease of meeting each other by revealing intra-group (based on individual travel conditions) as well as inter-group differences. Second, linking our research to ICT’s also deserves attention. Here, CAD-systems can play an important role in terms of effectively representing virtual activities and remote interaction.
Acknowledgements We acknowledge the financial support given by the University Research Foundation (BOF-UGent) to conduct this research.
References Adams, P., 2000. Application of a CAD-based Accessibility Model. In: Janelle, D.G., and Hodge, D.C. (eds.), Information, Place and Cyberspace: Issues in Accessibility. Berlin: Springer-Verlag, 217239. Adams, P., 1995. A Reconsideration of Personal Boundaries in Space-Time. Annals of the
Association of American Geographers, 85 (2), 267-285. Ben-Akiva, M., and Lerman, S.R., 1979. Disaggregate Travel and Mobility-Choice Models and Measures of Accessibility. In: Hensher, D.A., and Stopher, P.R. (eds.) Behavioural Travel Modelling, London: Croom-Helm, 654-679. Bridwell, S., and Miller, H.J., 2006. Representation and Analysis of Activities with Varying Discretion. Paper presented at the annual meeting of the Association of American Geographers, Chicago, Illinois.
Burns, L.D., 1979. Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility, Lexington, MA: Lexington Books. Carlstein, T., Parkes, D., and Thrift, N., 1978. Timing Space and Spacing Time, Volume 2: Human Activity and Time Geography, London: Edward Arnold. Couclelis, H., 2000. From Sustainable Transportation to Sustainable Accessibility: Can We Avoid a New ‘Tragedy of the Commons’? In: Janelle, D.G., and Hodge, D.C. (eds.), Information, Place and Cyberspace: Issues in Accessibility. Berlin: Springer-Verlag, 341-356. Dijst, M., and Vidakovic V., 2000. Travel Time Ratio: The Key Factor of Spatial Reach. Transportation, 27, 179–199. Dijst, M., and Kwan, M.-P, 2005. Accessibility and Quality of Life: Time-Geographic Perspectives. In: Donaghy, K., Poppelreuter, S., and Rudinger, G. (eds.), Social Dimensions of Sustainable Transport: Transatlantic Perspectives, Ashgate: Aldershot, 109-126. Ettema, D., and Van der Lippe, T., 2006. Weekly Rhythms in Task and Time Allocation of Household. Paper presented at TRB 85th Annual Meeting, Washington D.C. Forer, P. 1998. Geometric Approaches to the Nexus of Time, Space, and Microprocesses: Implementing a Practical Model for Mundane Socio-Spatial Systems. In: Egenhofer, M.J., and Golledge, R.G. (eds.), Spatial and Temporal Reasoning in Geographic Information Systems, New York: Oxford University Press, 171-190. Fotheringham, A.S., 1986. Modelling Hierarchical Destination Choice. Environment and Planning
A, 18, 401-418. Frihida, A., Marceau, D.J., and Thériault, M., 2004. Development of a Temporal Extension to Query Travel Behavior Time Paths Using an Object-Oriented GIS. Geoinformatica, 8 (3), 211-235. Geurs, K.T., and van Eck, J.R.R., 2003. Evaluation of Accessibility Impacts of Land-Use Scenarios: the Implications of Job Competition, Land-Use, and Infrastructure Developments for the Netherlands, Environment and Planning B, 30 (1), 69-87. Gliebe, J., and Koppelman, F., 2005. Modeling Household Activity-Travel Interactions as Parallel Constrained Choices. Transportation, 32, 449-471.
Hägerstrand, T., 1967. Innovation Diffusion as a Spatial Process. Chicago: University of Chicago Press. Hägerstrand, T., 1970. What about People in Regional Science? Papers of the Regional Science
Association, 24, 7-21. Hendricks, M., Egenhofer, M.J., and Hornsby, K., 2003. Structuring a Wayfinder's Dynamic Space-Time Environment. In: Kuhn, W., Worboys, M., Timpf, S. (eds.), Proceedings of the COSIT’03, Kartause Ittingen, Switzerland, Lecture Notes in Computer Science, 2855, Berlin: Springer, 75-92. Hendricks, M., 2004. Structuring a Wayfinder’s Dynamic and Uncertain Environment. PhD thesis, USA, University of Maine. Hornsby, K., and, Egenhofer, M.J., 2002. Modeling Moving Objects over Multiple Granularities. Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, 36 (1-2), 177-194. Huigen, P.P.P., 1986. Binnen of Buiten Bereik?: een Sociaal-Geografisch Onderzoek in ZuidwestFriesland. Amsterdam/Utrecht: KNAG/Universiteit van Utrecht, Nederlandse Geografische studies, 7. Huisman, O., and P. Forer, 1998. Computational Agents and Urban Life Spaces: a Preliminary Realisation of the Time-Geography of Student Lifestyles. Proceedings of GeoComputation, Bristol, UK. Huisman, O., and P. Forer, 1999. Student Access and Campus Geographies: Operationalising Time-Geography for the Study of University Student Life. Proceedings of the 20th New Zealand Geographical Society Conference, Palmerston North New Zealand, Hamilton. Janelle, D., 1973. Measuring Human Extensibility in a Shrinking World. The Journal of
Geography, 72 (5), 8-15. Janelle, D., 1995. Metropolitan Expansion, Telecommuting and Transportation. In: Hanson, S. (ed.), The Geography of Urban Transportation, New York: Guilford, 407-434. Janelle, D., and Hodge, D., 2000. Information, Place, and Cyberspace: Issues in Accessibility, 241-256, (ed.), Berlin: Springer-Verlag, 376 p. Jones, P.M., Dix, M.C., Clarke, M.I., and Heggie, I.G., 1983. Understanding Travel Behaviour. Aldershot: Gower.
Kraak, M., 2003. The Space-Time Cube Revisited from a Geovisualisation Perspective. Proceedings of the 21st International Cartographic Conference ‘Cartographic Renaissance’, Durban. Kim, H.-M., and M.-P., 2003. Kwan. Space-Time Accessibility Measures: a Geocomputational Algorithm with a Focus on the Feasible Opportunity Set and Possible Activity Duration. Journal of
Geographical Systems, 5, 71-91. Kwan, M.-P., and Hong, X.-D., 1998. Network-Based Constraint-Oriented Choice Set Formation Using GIS. Geographical Information, 5, 139-162. Kwan, M.-P., 1998. Space-Time and Integral Measures of Individual Accessibility: A Comparative Analysis Using a Point-Based Framework. Geographical Analysis, 30 (3), 191-216. Kwan, M.-P., 1999. Gender, the Home-Work Link, and Space-Time Patterns of Non-Employment Activities. Economic Geography, 75 (4), 370-394. Kwan,
M.-P.,
2000.
Interactive
Geovisualisation
of
Activity-Travel
Patterns
Using
Three-Dimensional Geographical Information Systems: A Methodological Exploration With a Large Data Set. Transportation Research C, 8, 185-203. Kwan, M.-P., 2002. Feminist Visualization: Re-envisioning GIS as a Method in Feminist Geographic Research. Annals of the association of American Geographers, 92, 645-661. Kwan, M.-P., and Lee, J., 2004. Geovisualization of Human Activity Patterns Using 3D GIS: A Time-Geographic Approach. In: Goodchild, M.F., and Janelle, D.G. (eds.), Spatially Integrated Social Science, New York: Oxford University Press, 48-66. Lenntorp, B., 1978. A Time-Geographic Simulation Model of Individual Activity Programmes. Human Acitivity and Time Geography. In: Carlstein, T., Parkes, D., and Thrift, V. (eds), London: Edward Arnold, 162-180. Linneker, B.J., and Spence, N.A., 1992. Accessibility Measures Compared in an Analysis of the Impact of the M25 London Orbital Motorway on Britain. Environment and Planning A, 24, 1137-1154. Miller, H.J., 1991. Modelling Accessibility Using Space-Time Prism Concepts within Geographical Information Systems. International Journal of Geographical Information Systems, 5, 3, 287-302.
Miller, H.J., 1999. Measuring Space-time Accessibility Benefits Within Transportation Networks: Basic Theory and Computational Methods, Geographical Analysis, 31, 187-212. Miller, H.J., 2005a. Necessary Space-Time Conditions for Human Interaction. Environment and
Planning B, 32, pp. 381-401. Miller, H.J., 2005b. Place-Based Versus People-Based Accessibility, In: Levinson, D., and Krizek, K.J. (eds.), Access to Destinations, London: Elsevier, 63-89. Morris, J., Dumble, P., and Wigan, M., 1979. Accessibility Indicators for Transport Planning.
Transportation Research A, 13, 91-109. Neutens, T., Witlox, F., Van de Weghe, N., and De Maeyer, P., 2006. Human Interaction Spaces Under Uncertainty. Transportation Research Record (under submission). Pawlak, Z., 1982. Rough Sets, International Journal of Information and Computer Science, 11, 5, 341-356. Peuquet, D., 2002. Representations of space and time. New York: Guilford Press, p. 380. Pirie, G.H., 1979. Measuring Accessibility: a Review and Proposal. Environment and Planning A, 11, 299-312. Pred, A., 1977. The Choreography of Existence: Comments on Hägerstrand's Time-Geography and its Usefulness. Economic Geography, 53, 207-221. Roorda, M.J., Eric, J.M, Kruchten, N., 2006. Incorporating Within Household Interactions: Into A Mode Choice Model Using a Genetic Algorithm for Parameter Estimation. In: Proceedings of the 85th Annual Meeting of the Transportation Research Board. Transportation Research Board, Washington D.C. Silverman, B.W., 1986. Density Estimation for statistics and Data Analysis. London: Chapman and Hall, p.175. Srinivasan, S., and Bhat, C.R., 2005. Modeling Household Interactions in Daily In-Home and Out-of-Home Maintenance Activity Participation. Transportation, 32, 523-544.
Timmermans, H., Arentze, T., and Joh, C.-H., 2002. Analysing Space-Time Behaviour: New Approaches to Old Problems. Progress in Human Geography, 26 (2), 175-190. Thomas, I., Hermia, J.P., Vanelslander, T., and Verhetsel, A., 2003. Accessibility to Freight Transport Networks in Belgium: A Geographical Approach. Tijdschrift voor economische en sociale
geografie, 94 (4), 424-438. Wang, D., and Cheng, T., 2001. A Spatio-Temporal Data Model for Activity-Based Transport Demand Modelling. International Journal of Geographical Information Science, 15 (6), 2001. Weber, J., and Kwan, M.-P., 2002. Bringing Time Back In: a Study on the Influence of Travel Time Variations and Facility Opening Hours on Individual Accessibility. The Professional Geographer, 54, 226-240. Weibull, J.W., 1976. An Axiomatic Approach to the Measurement of Accessibility. Regional
Science and Urban Economics, 6, 357-379. Weibull, J.W., 1980. On the Numerical Measurement of Accessibility. Environment and Planning
A, 12, 53-67. Wu, Y.-H., and Miller, H.J., 2002. Computational Tools for Measuring Space-Time Accessibility Within Transportation Networks With Dynamic Flow, Journal of Transportation and Statistics, 4 (2/3), 1-14. Yu, H., 2005. Exploring Potential Human Activities in Physical and Virtual Spaces: A Spatiotemporal GIS Approach. Paper presented at the 101st Annual Meeting of AAG, Denver, Colorado, April 5-9. Yu, H., and Shaw, S.-L., 2005. Revisiting Hägerstrand’s time-geographic framework for individual activities in the age of instant access. Proceedings of Research Symposium on Societies and Cities in the Age of Instant Access, University of Utah, Salt Lake City, Utah, November 10-12, 2005. Yu, H., 2006. Spatial-temporal GIS design for exploring interactions of human activities.
Cartography and Geographic Information Science. 33 (1), 3-19.
Totale logistieke kost – van concept tot concreet beslissingsondersteunend instrument B.J. Vannieuwenhuyse, Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL) M. Misschaert, Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL)
Inleiding
Verladers, maar ook vervoerders, geven aan onvoldoende inzicht te hebben in de totale logistieke kosten van vervoeroplossingen. De keuze van de meest geschikte vervoeroplossing wordt in veel gevallen uitsluitend gebaseerd op de directe transportkost. Bijgevolg staat men meestal ver af van een totale logistieke optimalisatie. Een dergelijke optimalisatie – waarbij transport geïntegreerd wordt in het logistieke proces – leidt ongetwijfeld tot een efficiëntieverhoging van dat volledige logistieke proces. In die zin wordt vanuit de logistieke wereld sterk de nood onderkend aan een kostenstructuur voor deze totale logistieke kost. Bij de vervoerwijzekeuze, of met andere woorden de keuze van de meest geschikte modal split, moeten zes kostencomponenten in overweging genomen worden. Eén van de belangrijkste en meest voor de hand liggende parameters in dit beslissingsproces is de transportkost. Dit is de kost om goederen te vervoeren van oorsprong naar bestemming of van leverancier tot klant. Daarnaast dient ook rekening gehouden te worden met de kosten om de lading fysiek te laden en te lossen, te verpakken en te verplaatsen in en uit het magazijn. Deze kosten vormen de overslagkost. Het derde element is de transporttijdkost, namelijk de kapitaalkost vervat in de getransporteerde goederen. De voorraadkost voor het fysiek opslaan van de goederen is de vierde component. De jaarlijkse kost voor interne bedrijfsprocessen die direct of indirect gerelateerd zijn aan de organisatie en de opvolging van het transport dient ook meegenomen te worden en vormt de vijfde component. Deze vijf componenten kunnen relatief eenvoudig in monetaire termen worden uitgedrukt. Naast bovenstaande ‘directe’ kosten zijn er nog een heel aantal andere aspecten die minder gemakkelijk te kwantificeren zijn, maar wel moeten meegenomen worden in de berekening van de totale logistieke kost. Dit zijn de zogenaamde kwaliteitsattributen zoals onder meer de betrouwbaarheid, flexibiliteit en frequentie. Uit verschillende onderzoeken is gebleken dat deze factoren belangrijke parameters zijn binnen het logistieke beslissingsproces, maar moeilijk uit te drukken zijn in geld. Het waarderen van deze componenten gebeurt daarom het best op basis van een waardeschaal (bvb. van 0 tot 10) zodat ze kunnen afgewogen worden ten opzichte van de andere kosten. De totale logistieke kost is bijgevolg samengesteld uit zowel kwantitatieve als kwalitatieve elementen. De totale logistieke kost ondersteunt de leverancier, de logistieke dienstverlener en de klant om in nauwe samenwerking te streven naar een globale optimalisatie ongeacht wie de kosten draagt. Het kan bijgevolg opgevat worden als een referentiekader dat verladers en vervoerders ondersteunt bij het nemen van logistieke beslissingen.
Het Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL) wil in de toekomst verder inzicht scheppen in de totale logistieke kost. Op basis van de synthese van de opgebouwde kennis, zowel vanuit studietrajecten als pilootprojecten, maakte het VIL een gebruiksvriendelijk, beslissingondersteunend instrument voor de berekening van de totale logistieke kost. De doelstelling van dit instrument is bedrijven via een snelle berekening van hun totale logistieke kost te ondersteunen bij het bepalen van de meest geschikte modal split.
Totale logistieke kost In een tijd waarin enerzijds de concurrentie steeds heviger wordt, ondermeer door de globalisering, en anderzijds de logistieke kosten een steeds groter gedeelte van de totale productkost inhouden, zijn verladers continu op zoek naar manieren om hun logistieke kosten onder controle te krijgen en zelfs te reduceren. Een belangrijk aspect hierin is zonder twijfel het transport. Figuur 1 onderscheidt drie verschillende niveaus waarop een bedrijf het transport beter kan organiseren.
TRANSPORTBESPARINGSLADDER
FIGUUR 1
Bron: Buck Consultants International, 2004.
In een markteconomische context starten bedrijven meestal met het zoeken naar verbeteringen in het bestaande wegtransport voordat wordt gekeken naar mogelijkheden en opportuniteiten van alternatieve modi. Tot slot kan ook bestudeerd worden of men de vraag naar transport kan verkleinen door bijvoorbeeld in te grijpen in het design van het product of het productieproces. Dan doet men aan transportpreventie. Het maatschappelijk discours gaat vaak in de tegengestelde richting. Hier wenst men in de eerste plaats transport te voorkomen, vervolgens handelt men hetgeen getransporteerd moet worden milieuvriendelijk af (ook via alternatieve modaliteiten) en tot slot doet men het (noodzakelijk) transport over de weg slim en efficiënt (figuur 1).
Deze paper gaat nader in op de kostencomponenten die in overweging genomen moeten worden bij de vervoerwijzekeuze of bij de keuze van de meest geschikte modal split. Eén van de belangrijkste en meest voor de hand liggende parameters in het beslissingsproces van de vervoerwijzekeuze is ongetwijfeld de directe transportkost inclusief de overslagkost (Promodi, 2002). Op basis van de transportkost alleen kan echter zelden een correcte beslissing genomen worden omdat teveel kostenfactoren buiten beschouwing gelaten worden. Zo kunnen lagere transportkosten omwille van een modal shift naar een goedkopere vervoermodus, bijvoorbeeld vervoer via de binnenvaart in plaats van over de weg, hogere transporttijdkosten met zich meebrengen omwille van de afgenomen vervoersnelheid. Gefundeerde beslissingen worden daarom het best genomen op basis van de totale logistieke kost. De inhoud van dit begrip is echter tot op heden nog vaak onduidelijk voor verladers en vervoerders en leidt bijgevolg in veel gevallen tot begripsverwarring. Verladers, maar ook transporteurs blijken dikwijls onvoldoende op de hoogte van de exacte transportkosten voor de ingezette modus, laat staan dat ze een inschatting kunnen maken van de vervoerkosten gerelateerd aan alternatieve modi. Daarenboven geven ze aan onvoldoende inzicht te hebben in de overige (kosten)componenten die in rekening gebracht moeten worden bij het kiezen van de geschikte modus. Transportverbeteringen beperken zich dan ook veelal tot het verhogen van de transportefficiëntie. Een daaropvolgende belangrijke stap in het optimaliseren van het transport binnen een bedrijf is het kiezen van een geschikte modal split (figuur 1), namelijk de verdeling van goederenstromen over de verschillende modi. Het Vlaams Instituut voor de Logistiek bracht in maart 2006 een handleiding uit waarin de opeenvolgende stappen worden toegelicht, van bewustwording tot implementatie, voor het bepalen van een optimale verdeling over de verschillende vervoerwijzen weg, spoor en binnenwateren (Vannieuwenhuyse, Misschaert, 2006). In dit stappenplan wordt bij de analyse van de geselecteerde goederenstromen de totale logistieke kost als concept naar voor gebracht om zowel het huidige transportproces als de alternatieve processen in kaart te brengen. Op die manier kan een kwantitatieve vergelijking gemaakt worden op basis van totale logistieke kosten en opbrengsten.
De componenten in de ‘totale logistieke kost’
Beslissingen in transportlogistiek werden vroeger, en in veel gevallen zelfs tot op de dag van vandaag, herleid tot de beslissing omtrent het reduceren van de directe transportkost inclusief de overslagkost. In 1970 werd vanuit academische hoek deze gedachtegang opengetrokken naar de totale logistieke
kost (Baumol, Vinod, 1970). Aanvankelijk lag de focus echter voornamelijk op het afwegen van transport- en voorraadkosten (figuur 2).
AFWEGING VAN TRANSPORT- EN VOORRAADKOSTEN
FIGUUR 2
Kosten
Totale kosten
Transportkosten
Voorraadkosten
Binnenvaart Spoorvervoer
Wegvervoer
Luchtvervoer
Bron: Ballou, 1999.
Een trage vervoermodus die grote hoeveelheden tegelijkertijd kan vervoeren, zoals de binnenvaart of het spoorvervoer, wordt in deze benadering, zoals voorgesteld in figuur 2, gekozen vanuit het oogpunt van lagere directe transportkosten. Omwille van de langere tijd om de goederen te vervoeren en de grotere vervoerde hoeveelheid zullen de voorraadkosten voor deze modi relatief hoog zijn. Wanneer men enkel naar het optimaliseren van de voorraadkost kijkt, zijn snelle vervoermodi met een beperkte vervoerhoeveelheid, zoals het weg- en luchtvervoer de beste keuze. Deze modi geven wel aanleiding tot hogere transportkosten. Welke vervoermodus uiteindelijk het goedkoopst is qua totale kostprijs hangt af van een aantal factoren, zoals onder andere de waarde van de goederen die vervoerd worden, de snelheid en stiptheid van leveren van de verschillende modi en het jaarlijks volume dat vervoerd moet worden. De laatste jaren is vanuit verschillende hoeken, zowel uit de academische- als bedrijfswereld, het besef gegroeid dat het begrip ‘totale logistieke kost’ ruimer is dan enkel een afweging tussen hoofdzakelijk transport- en voorraadkosten. In die zin stelt men dat ook andere kosten in de definitie dienen meegenomen te worden. Men onderscheidt hierbij twee soorten: enerzijds de kosten die betrekking hebben op de interne bedrijfsprocessen (o.a. proceskosten, kwaliteitsbewaking,
administratieve handelingen en controle) en anderzijds de kwalitatieve aspecten van de logistieke oplossing (o.a. betrouwbaarheid, flexibiliteit, frequentie). Uit het voorgaande blijkt duidelijk dat het begrip ‘totale logistieke kost’ in de loop der jaren gegroeid is. In figuur 3 wordt een schematische voorstelling gegeven van een extern logistiek proces dat een leverancier met zijn klant fysiek verbindt. Aan de hand van dit transportproces wordt de totale logistieke kost gedefinieerd als zijnde opgebouwd uit zes kostencomponenten.
KOSTEN EXTERN LOGISTIEK PROCES
FIGUUR 3
InBeK (o.a. planning, besteladministratie, controle)
OvK
TK + TTK
OvK
Leverancier
OvK
Opslag magazijn
Klant
VoK
TeK (o.a. spoedorders)
1. Transportkost (TK): De transportkost is de volledige out-of-pocket kost om goederen te vervoeren van oorsprong, punt A, naar bestemming, punt B. Hierbij is punt A de site van de leverancier en punt B de opslaglocatie bij de klant. De transportkost is afhankelijk van de afgelegde afstand en de benodigde tijd voor het transport. Bij het bepalen van de transportkost kunnen twee verschillende situaties worden onderscheiden. Enerzijds kan de klant zelf het transport uitvoeren van A naar B. Anderzijds kan een derde partij ingeschakeld worden om het transport uit te voeren. Als het transport door derden wordt uitgevoerd, kan de prijs die hiervoor betaald wordt, meegenomen worden als transportkost in de berekening van de totale logistieke kost. Indien de logistieke beslissingnemer het transport zelf uitvoert, dient hij de volledige kost van het transport in rekening te nemen. Een overzicht van de kostenstructuur per modus die bij het bepalen van deze transportkost gebruikt kan worden, wordt hier ter illustratie meegegeven (grafiek 1 tot 3).
AANDEEL KOSTENCOMPONENTEN NATIONAAL WEGTRANSPORT Herstelling, revisie, onderhoud; 3,4%
Banden; 3,0%
GRAFIEK 1
Overige directe voertuigkosten; 2,0% Verzekering CMR/uitbating; 1,3%
Financiering; 4,5%
Rijdend personeel; 41,9%
Verzekering voertuig; 5,3% Algemene onkosten; 8,6%
Afschrijving voertuig; 10,9% Brandstof; 19,3%
Bron: Instituut voor wegtransport (IWT), 2006, bewerkt.
AANDEEL KOSTENCOMPONENTEN CONTAINERBINNENVAART
GRAFIEK 2
Personeel; 41,4%
Overige; 23,4%
Brandstof; 18,6% Binnenschip; 16,6% Bron: Europese Commissie Vervoer, 2000.
AANDEEL KOSTENCOMPONENTEN NATIONAAL SPOORGOEDERENVERVOER
Infrastructuur; 4% Overhead; 9%
GRAFIEK 3
Onvoorzien, risico opslag; 3% Personeel; 26%
Energie; 16%
Wagon (incl. onderhoud); 18%
Bron: Rail Cargo information Netherlands, 2005.
Locomotief (incl. onderhoud); 24%
2. Overslagkost (OvK): De overslagkost is de kost om de lading te laden en te lossen. Hieronder wordt verstaan de kosten voor het verpakken en uitpakken van de goederen (bvb. in en uit een container), het fysiek laden en lossen op de vervoerdrager (bvb. trailer bij wegvervoer), het plaatsen in en nemen uit het magazijn. In het geval van intermodaal transport moet rekening gehouden met een extra overslag. 3. Transporttijdkost (TTK): De transporttijdkost is gerelateerd aan het onderweg zijn van goederen. Deze goederen vertegenwoordigen een kapitaal, dat tijdelijk niet voor andere doeleinden aangewend kan worden. Dit genereert bijgevolg een kost. Deze kapitaalkost is afhankelijk van de getransporteerde hoeveelheid, de waarde van de goederen en de tijd die ze onderweg zijn. 4. Voorraadkost (VoK): De voorraadkost omvat drie verschillende kosten namelijk de cyclische voorraadkost,
de
kost
voor
het
aanhouden
van
een
veiligheidsvoorraad
en
de
voorraadtekortkost. Cyclische voorraadkost: de kost voor het aanhouden van goederen in het magazijn omdat de leveringen in grotere (bestel)hoeveelheden op specifieke tijdstippen aankomen ten opzichte van een meer regelmatige vraag over de tijd. Deze kost is afhankelijk van de voorraadkost per unit, de gemiddelde tijd tussen twee zendingen en de totaal getransporteerde hoeveelheid. Veiligheidsvoorraad: de kost voor het aanhouden van een veiligheidsvoorraad met het oog op het behalen van een vooraf gedefinieerd service niveau. Deze veiligheidsvoorraad dient om onverwachte schommelingen in zowel de werkelijke vraag als de totale levertijd op te vangen. Voorraadtekortkost (TeK): als de goederen omwille van zowel interne als externe factoren niet tijdig geleverd worden, ontstaat er een tijdelijk tekort. Des te hoger het service niveau, des te hoger de veiligheidsvoorraad en bijgevolg des te lager de kans op een tekort. Een dergelijk tekort veroorzaakt uiteraard ook kosten (o.a. spoedorders, verlies goodwill bij klanten, betalen boetes, stilleggen productielijn). 5. Interne bedrijfskost (InBeK): de jaarlijkse kost voor interne bedrijfsprocessen die direct of indirect gerelateerd zijn aan de organisatie en de opvolging van het transport (o.a. administratie bij het aanmaken en het verwerken van transportbestellingen, de leverancierselectie en het opstellen van contracten, het opmaken van de transportplanning, en de transportopvolging en controle).
6. Kwaliteitsattributen: Naast de ‘directe’ kosten zijn er nog een heel aantal andere aspecten die minder gemakkelijk in kosten uitgedrukt kunnen worden, maar wel opgenomen moeten worden in de berekening van de totale logistieke kost. Dit zijn de zogenaamde kwaliteitsattributen (o.a. betrouwbaarheid, flexibiliteit, frequentie). Figuur 4 legt de link tussen het beslissingniveau, de finale doelstelling of logistieke beslissing en de kostencomponenten die een rol spelen bij het nemen van deze logistieke beslissing. Er wordt een opdeling gemaakt op basis van het beslissingniveau enerzijds (strategisch, tactisch en operationeel) en de finale doelstelling die men voor ogen heeft bij het bestuderen van de logistieke kosten anderzijds (locatiekeuze, vervoerwijzekeuze en routeplanning). Het is belangrijk dat op een hoger beslissingniveau rekening wordt gehouden met de kostenfactoren van een lager liggend beslissingniveau. Omdat logistieke beslissingen ook een impact hebben op de maatschappij speelt de overheid, ongeacht het beslissingniveau, een beïnvloedende rol. De invloed laat zich onder andere gelden door ondermeer de opgestelde regelgeving, de beschikbare infrastructuur en de subsidie- en belastingmaatregelen. Ook de impact van de beslissingen op de maatschappij beïnvloedt ongetwijfeld de uiteindelijke keuze. In dit rapport worden de logistieke kosten bekeken voor beslissingen op tactisch niveau en dus vanuit het perspectief van de vervoerwijzekeuze of het bepalen van de optimale modal split. Bij het in kaart brengen van de totale logistieke kost dienen de zes kostencomponenten, namelijk transportkost, overslagkost, transporttijdkost, voorraadkost, interne bedrijfskost en de kost verbonden aan de kwaliteitsattributen, meegenomen te worden.
KOSTENCOMPONENTEN TOTALE LOGISTIEKE KOSTEN
FIGUUR 4
Strategisch Tactisch
Operationeel
Maatschappelijk
Operationeel
Tactisch
Overheid
Strategisch
transportkost
voorraadkost
netwerk- / ketenkosten
overslagkost
interne bedrijfskost
verborgen kosten
transporttijdkost
kwaliteitsattributen
Î routeplanning
Î vervoerwijzekeuze
Î logistieke grondvorm
In VIL-Series 2006.002 worden deze zes kostencomponenten die samen de totale logistieke kost vormen meer in detail beschreven.
Rol van het VIL
Aan de hand van een pilootproject werd bekeken hoe een berekening van de totale logistieke kost een instrument kan zijn voor een verlader om nieuwe logistieke- en distributieconcepten te evalueren. Concreet werd de totale logistieke kost gebruikt als beslissingsondersteunend model bij het evalueren van alternatieve logistieke processen om bouwwerven in de grote steden te beleveren. Dit is meteen ook een voorbeeld van hoe men het transportgebeuren dient mee te nemen bij beslissingen rond de meest aangewezen distributievorm. Immers, de transportkost is en blijft een belangrijke component in de totale logistieke kost. Dit betekent ook dat de verlader voor dit soort strategische, logistieke beslissingen zijn transporteur of logistieke dienstverlener actief moet betrekken. Deze samenwerking, die een totale logistieke optimalisatie mogelijk maakt, genereert voor beide partijen voordelen. Vanuit de synthese van de opgebouwde kennis rond het concept totale logistieke kost, zowel vanuit studietrajecten (o.a. vermelde VIL-Series 2006.002), als pilootprojecten (zie supra), heeft het VIL een beslissingsondersteunend instrument ontwikkeld. Hiermee wil het VIL tegemoetkomen aan de vraag van verladers en vervoerders die aangeven onvoldoende inzicht te hebben in de totale logistieke kost van een vervoeroplossing. De doelstelling van de Excel-tool is logistieke beslissingnemers te ondersteunen via een quick-scan bij het bepalen van de optimale modal split of het evalueren van logistieke-
of
distributieconcepten.
De
evaluatie
gebeurt
steeds
op
basis
van
de
zes
kostencomponenten beschreven in dit rapport, namelijk transportkost, overslagkost, transporttijdkost, voorraadkost, interne bedrijfskost en de kost voor kwaliteitsattributen. Samen vormen ze de totale logistieke kost waarbij zowel kwantitatieve als kwalitatieve aspecten gewaardeerd worden.
Conclusie
Het evalueren van logistieke beslissingen op basis van de totale logistieke kost is cruciaal bij het bepalen van de meest geschikte vervoeroplossing. Echter verladers, maar ook vervoerders, geven aan onvoldoende inzicht te hebben in de kostencomponenten waarmee rekening dient gehouden te worden. Het Vlaams Instituut voor de Logistiek (VIL) wil de logistieke activiteit in Vlaanderen duurzaam ondersteunen en versterken in haar competitiviteit en dit via kennisontwikkeling en – verspreiding en via promotie van Vlaanderen als logistieke topregio in Europa. Vanuit deze rol tracht
deze paper tegemoet te komen aan de behoefte van verladers en vervoerders om inzicht te krijgen in het concept van de totale logistieke kost. Bij het streven naar een totale logistieke optimalisatie doorheen de keten over de grenzen van de eigen onderneming heen dient verder gekeken te worden dan enkel naar de directe transportkosten. Op basis van de totale logistieke kost kan in nauwe samenwerking tussen de leverancier, de logistieke dienstverlener en de klant transport geïntegreerd worden in het logistieke proces. Het evalueren van vervoeroplossingen gebeurt op basis van zes kostencomponenten, namelijk de transportkost, de overslagkost, de transporttijdkost, de voorraadkost, de interne bedrijfskost en de kwaliteitsattributen. De eerste vijf componenten hiervan kunnen relatief eenvoudig in monetaire termen worden uitgedrukt. Naast de ‘directe’ kosten is het belangrijk om in de berekening van de totale logistieke kost ook rekening te houden met kwalitatieve aspecten. Het gaat dan vooral over kwaliteitsattributen zoals onder meer de betrouwbaarheid, flexibiliteit en frequentie. Uit verschillende onderzoeken is gebleken dat deze factoren belangrijke parameters zijn binnen het logistieke beslissingsproces. Deze kwaliteitsattributen zijn echter minder gemakkelijk uit te drukken in kosten. Daarom zullen ze bij de berekening van de totale logistieke kost per vervoeroplossing gewaardeerd worden (bvb. op een schaal van 0 tot 10) en afgewogen worden ten opzichte van de andere kostencomponenten. De totale logistieke kost is bijgevolg samengesteld uit zowel kwantitatieve als kwalitatieve elementen.
Belangrijkste referenties
Baumol, W.J., Vinod, H.D. (1970) An inventory theoretic model of freight transport demand, Management Science, Vol. 16, No. 7, maart 1970.
Blauwens, G. (1998) Logistieke waardering van tijd in het goederenvervoer, SESO, Universiteit Antwerpen, rapport 98/354, februari 1998.
IWT-ITR (2006) Kosten- en kostprijsindices ten behoeve van het beroepsgoederenvervoer over de weg, Instituut voor Wegtransport, februari 2006, beschikbaar via http://www.iwtitr.be.
Misschaert, M., Vannieuwenhuyse, B. (2005) Achterlandverbindingen als multimodale schakel tussen verladers en de Vlaamse havens, Vlaams Instituut voor de Logistiek.
Misschaert, M., Vannieuwenhuyse, B. (2006) Totale logistieke kost, beslissingsondersteunend bij de bepaling van de optimale modal split, VIL-Series 2006.002.
NEA (2003) Factorkosten van het goederenvervoer: een analyse van de ontwikkeling in de tijd, rapport in opdracht van Adviesdienst Verkeer en Vervoer, maart 2003.
Van Mierlo, J., Macharis, C. (2005) Goederen- en personenvervoer – Vooruitzichten en breekpunten, Garant.
Vannieuwenhuyse, B., Germis, J. (2002) Promodi resultatenrapport, VEV-CIB-enquête en onderzoek a.d.h.v. interactieve webapplicatie, eindrapport, Antwerpen-Leuven.
Vannieuwenhuyse, B. (2002) Strategic Logistics Management through Rational Transport Mode Choice, K.U.Leuven, maart 2002.
Vannieuwenhuyse, B., Misschaert, M. (2006) Handleiding voor een optimale verdeling over de verschillende vervoerwijzen weg, spoor en binnenwateren – Van bewustwording tot implementatie, VIL.
Vrenken, H., Machars, C. en Wolters, P. (2005) Intermodal Transport in Europe, EIA – European Intermodal Association.
DE IMPACT VAN EEN MOGELIJKE VERHOGING VAN DE BRUGGEN OVER HET ALBERTKANAAL OP DE CONTAINERVERVOERSCAPACITEIT T. Notteboom, ITMMA – Universiteit Antwerpen B. Vernimmen, ITMMA – Universiteit Antwerpen
Inleiding Deze paper werd geschreven naar aanleiding van de plannen om de vervoerscapaciteit voor de (container)binnenvaart op het Albertkanaal te verhogen. Daarbij wordt voornamelijk aandacht besteed aan de problematiek van de beperkte doorvaarthoogte van bepaalde bruggen over het kanaal (voornamelijk op het stuk tussen Antwerpen en Wijnegem), waardoor binnenschepen vaak niet op hun volledige capaciteit beladen kunnen worden. De huidige doorvaarthoogte van sommige bruggen laat in principe slechts 2-laags containervaart toe, daar waar het de bedoeling is om in de toekomst 3laags en zelfs 4-laags containervaart zonder beperkingen mogelijk te maken. In de huidige paper wordt berekend wat de impact van een dergelijke bruggenverhoging is op de jaarlijkse potentiële capaciteit van de containerterminals langsheen het Albertkanaal. De paper is als volgt gestructureerd. In Sectie 2 wordt een overzicht gegeven van het waterwegennetwerk op Vlaams grondgebied (2.1) met specifieke aandacht voor het Albertkanaal (2.2). Sectie 3 bevat achtereenvolgens een overzicht van de goederentrafiek op het Vlaamse waterwegennetwerk (3.1), de goederentrafiek op het Albertkanaal (3.2) en de containerterminals en – lijndiensten op Albertkanaal (3.3). Daarbij worden enkel de drie containerterminals op het Vlaamse deel van het Albertkanaal beschouwd, namelijk Gosselin (Deurne), WCT Meerhout en Haven Genk, die in 2005 ongeveer 60% van de totale containeroverslag op de Vlaamse inland-terminals voor hun rekening namen. In Sectie 4 wordt voor deze drie terminals berekend in welke mate de totale jaarlijkse potentiële capaciteit zou toenemen wanneer onbeperkte 3-laags of 4-laags containervaart zou mogelijk worden door een verhoging van de bruggen over het Albertkanaal. In een eerste stap wordt bij de berekeningen uitgegaan van het behoud van de huidige afvaartfrequenties, groottes van de ingezette binnenschepen/duwkonvooien en hun beladingsgraden (4.1 t/m 4.4). Vervolgens wordt ook kort ingegaan op de impact van een verhoging van de afvaartfrequenties en scheepsgroottes (4.5). Aangezien, naast de drie hierboven vermelde terminals, ook de binnenhaven van Luik een belangrijk vervoersknooppunt vormt voor het binnenvaartvervoer over het Albertkanaal, en aangezien deze haven ambitieuze plannen heeft voor de uitbreiding van de capaciteit voor containeroverslag, bevat Sectie 5 een gelijkaardige capaciteitsanalyse voor de containerterminal van Renory. Sectie 6 van deze paper formuleert de belangrijkste conclusies en geeft enkele aanbevelingen voor de beleidsvoerder.
Waterweginfrastructuur in Vlaanderen Algemeen overzicht Vlaanderen telt ongeveer 1.354 kilometer waterwegen, waarvan driekwart (1.026 kilometer) gebruikt wordt voor de handelsvaart (zie Tabel 1 en Figuur A1 in Appendix). Ongeveer 45% van de voor de handelsvaart gebruikte waterwegen heeft betrekking op de CEMT klassen I en II, terwijl de overige 55% betrekking heeft op klasse IV of hoger. Vlaanderen telt geen waterwegen van CEMT klasse III (650 - 1000 ton) of klasse VII. Op het totale Vlaamse waterwegennet bevinden zich bovendien meer dan 100 sluizen. Ter vergelijking: de totale lengte van het waterwegennet in de EU-25 lidstaten (bestaande uit geklasseerde rivieren en kanalen) bedraagt ruwweg 35.600 kilometer (zie Tabel 2). Dit is minder dan een vijfde van het totale spoorwegnetwerk (ongeveer 200.000 kilometer) en minder dan één procent van het totale wegennetwerk (ongeveer 4.8 miljoen kilometer – inclusief secundaire en regionale wegen) in de EU-25 lidstaten (Buck Consultants International et al., 2004; Europese Commissie, 2006). Tabel 2 illustreert dat het leeuwendeel van het waterwegennetwerk in de EU-25 gelokaliseerd is in de vroegere EU-15 lidstaten. Van de 10 recent toegetreden landen beschikken enkel Polen en Hongarije over een waterwegennetwerk van enige omvang. Daar waar deze twee landen ongeveer 13% van het totale waterwegennetwerk in de EU-25 vertegenwoordigen, vindt er echter nauwelijks 2% van het totale goederenverkeer (uitgedrukt in tonkm) plaats. Het omgekeerde geldt voor Duitsland, Nederland en België: hun aandeel in de goederentrafiek ligt (aanzienlijk) hoger dan hun aandeel in het totale waterwegennetwerk.
Tabel 1: Lengte Vlaamse waterwegen per CEMT klasse km
T.o.v. (a)
T.o.v. (b)
CEMT Klasse VI (3200 - 18000 ton)
228.358
16.86%
22.27%
CEMT Klasse V (1500 - 6000 ton)
108.766
8.03%
10.61%
CEMT Klasse IV (1000 - 1500 ton)
232.268
17.15%
22.65%
CEMT Klasse II (400 - 650 ton)
245.880
18.16%
23.97%
CEMT Klasse I (250 - 400 ton)
210.306
15.53%
20.51%
1025.578
75.73%
100.00%
316.686
23.38%
12.045
0.89%
Subtotaal gebruikt voor handelsvaart (b) Niet gebruikt voor handelsvaart Niet geklasseerd Totaal aantal waterwegen (a)
1354.309
100.00%
Bron: Website Promotie Binnenvaart Vlaanderen (www.binnenvaart.be)
Tabel 2: Lengte waterwegennetwerk (geklasseerde rivieren en kanalen) en binnenvaart-goederentrafiek (in tonkm) in de EU-25 lidstaten
Duitsland Nederland Frankrijk België Oostenrijk Hongarije Polen Slovakije Tsjechië Finland Luxemburg Ver. Kon. Italië Estland
ww (km) 7367 5046 5736 1434 358 953 3650 422 303 3577 37 5000 535 -
% miljard % ww % miljard % ww tonkm tonkm (km) ww tonkm tonkm 20.7% 63.70 48.9% Letland 14.2% 43.10 33.1% Litouwen 277 0.8% 16.1% 8.40 6.4% Denemarken 4.0% 8.50 6.5% Griekenland 1.0% 1.70 1.3% Spanje 69 0.2% 2.7% 1.90 1.5% Ierland 10.3% 1.10 0.8% Cyprus 1.2% 0.70 0.5% Malta 0.9% 0.40 0.3% Portugal 250 0.7% 10.1% 0.10 0.1% Slovenië 0.1% 0.40 0.3% Zweden 549 1.5% 14.1% 0.20 0.2% 1.5% 0.10 0.1% EU-25 35575 100% 130.3 100% EU-15 29958 84% 126.1 97%
Bron: Europese Commissie (2006), Buck Consultants et al (2004)
Het Albertkanaal Het Albertkanaal, dat de verbinding vormt tussen de Antwerpse haven en Luik, is zo’n 130 kilometer lang en omvat 6 identieke sluiscomplexen, van west naar oost respectievelijk in Wijnegem, Olen, Kwaadmechelen, Hasselt, Diepenbeek en Genk. Deze sluiscomplexen bestaan telkens uit drie sluiskolken, waarvan twee kolken van 136 meter lang en 16 meter breed en één kolk van 200 meter lang en 24 meter breed (Promotie Binnenvaart Vlaanderen, website). Het Albertkanaal is een vaarweg van CEMT klasse VI, geschikt voor motorschepen met een maximale lengte van 134 meter en een maximale breedte van 12.5 meter. De maximale lengte en breedte voor duwkonvooien bedragen respectievelijk 196 meter en 23 meter. De diepgang van het Albertkanaal bedraagt 3.40 meter en de vrije hoogte 6.70 meter. Een dergelijke vrije hoogte laat in principe slechts 2-laags containervaart toe. Onder bepaalde omstandigheden behoort 3-laags containervaart echter ook tot de mogelijkheden. In
januari
2006
waren
langsheen
het
Vlaamse
deel
van
het
Albertkanaal
een
15-tal
binnenvaartterminals in bedrijf, waaronder 5 terminals gericht op de overslag van droge bulkgoederen, 4 terminals voor vloeibare producten, 3 containerterminals, 2 stukgoedterminals en 1 terminal voor ondeelbare stukken. Daarnaast waren er per januari 2006 een 14-tal aanvragen
ingediend voor bijkomende terminals langsheen het Albertkanaal, voornamelijk voor de overslag van droge en vloeibare bulkgoederen (zie Figuur A2 in Appendix).
Goederentrafiek op de Vlaamse waterwegen Algemeen overzicht De goederentrafiek op de Vlaamse waterwegen is de laatste jaren sterk toegenomen. Daar waar de totale vervoersprestatie in 1995 ongeveer 2.90 miljard tonkilometer bedroeg, was dit opgelopen tot 4.55 miljard tonkilometer in 2005 (bron: Promotie Binnenvaart Vlaanderen). Dit komt overeen met een gemiddelde jaarlijkse groeivoet van 4.6%. Tussen 1995 en 2004 kende de vervoersprestatie een onafgebroken groei, terwijl in 2005 een lichte terugval werd opgetekend. Deze terugval was voornamelijk te wijten aan het wegvallen van trafieken door de afbouw van de staalnijverheid in de omgeving van Luik. Volgens cijfers van de Europese Commissie (2006) bedroeg de totale vervoersprestatie van de binnenvaart in de EU-25 lidstaten in totaal ongeveer 130 miljard tonkilometer in het jaar 2004. Dit betekent dat ongeveer 3.5% van de totale vervoersprestatie van de Europese binnenvaart gerealiseerd werd op Vlaams grondgebied. Uitgedrukt in tonnage, werden er in 2005 ongeveer 71 miljoen ton goederen vervoerd op het totale Vlaamse waterwegennet. Ruim de helft daarvan (38 miljoen ton) werd vervoerd op de kanalen onder het beheer van “De Scheepvaart”, terwijl ongeveer 33 miljoen ton werd vervoerd op de waterwegen onder het beheer van de “NV Waterwegen en Zeekanaal”. Van het totaalcijfer van 71 miljoen ton had ongeveer 34 miljoen ton betrekking op doorvoer, terwijl de lossingen en ladingen respectievelijk 29.5 miljoen ton en 8.0 miljoen ton bedroegen. Indien ook de Vlaamse zeehavens mee beschouwd worden, dan lopen de cijfers van ladingen en lossingen naar de binnenvaart op tot respectievelijk 61.9 miljoen ton en 79.6 miljoen ton in 2005. Dit onderstreept het enorme belang van de Vlaamse zeehavens (met Antwerpen en Gent op kop) voor de binnenvaartsector. De binnenvaart wordt overigens een steeds belangrijkere vervoersdrager voor de afwikkeling van goederenstromen in de Antwerpse haven. Tussen 1995 en 2005 nam het binnenvaartverkeer (alle goederencategorieën samengeteld) er toe van 54 miljoen ton naar 84 miljoen ton, i.e. een stijging met meer dan 50% op tien jaar tijd. Ongeveer 25% van dit totaalcijfer wordt aan- of afgevoerd vanuit/naar bestemmingen binnen België. De sterke groei van het binnenvaartverkeer in de Antwerpse haven tussen 1995 en 2005 is voornamelijk te danken aan een sterke toename van het vervoer van vaste brandstoffen (van 2.7 miljoen ton naar 7.2 miljoen ton), aardolie en distillatieproducten (van 18.7 miljoen ton naar 25.7 miljoen ton), ruwe mineralen en bouwmaterialen
(van 3.6 miljoen ton naar 6.1 miljoen ton), chemische producten (van 6.4 miljoen ton naar 11.0 miljoen ton) en machines, voertuigen en diversen (van 10.2 miljoen ton naar 21.4 miljoen ton). De sterke toename van deze laatste goederencategorie is voor het overgrote deel te danken aan het containerverkeer, dat tussen 1995 en 2005 toenam van 8.9 miljoen ton naar 20.8 miljoen ton. De laatste jaren vormt het containervervoer inderdaad dé groeimarkt bij uitstek voor de binnenvaart in Vlaanderen, en trouwens ook elders in Europa. Daar waar er in 1997 ongeveer 59.700 teu werden overgeslagen op de verschillende Vlaamse binnenvaart-containerterminals, was dit cijfer opgelopen tot maar liefst 456.000 teu in 2005. Dit komt overeen met een gemiddelde jaarlijkse groeivoet van bijna 30%. Specifiek wat de containersector betreft, neemt de binnenvaart vandaag de dag ongeveer 30% van het containervervoer tussen de Antwerpse haven en het hinterland voor haar rekening, tegenover zo’n 60% voor het wegvervoer en zo’n 10% voor het spoorvervoer. Met de geleidelijke ingebruikname van het Deurganckdok is de algemene verwachting dat de binnenvaart haar marktaandeel zal kunnen verhogen tot zo’n 40%. De sterke groei die de binnenvaart de laatste jaren in Vlaanderen heeft meegemaakt, is voor een groot deel te danken aan verschillende beleidsmaatregelen. Eerst en vooral was er de liberalisering van de binnenvaartsector vanaf 30 november 1998. Hiermee speelde België in op een Europese Richtlijn aangaande de vrijmaking van de binnenvaart in de Europese Unie. De liberalisering leidde tot de afschaffing van het toerbeurtsysteem (de zgn. tour-de-rôle) en liet vrije onderhandelingen (i.e. zonder tussenpersonen) toe over de prijzen. Een gevolg hiervan was dat de vervoerprijzen drastisch naar omlaag gingen, hetgeen een toename van de verscheepte tonnage tot gevolg had. Een tweede stimulans voor de binnenvaart was het opstarten van een Publiek-Privaat Samenwerkingsprogramma in 1998. Dit PPS-programma houdt in dat het Vlaams Gewest tussenkomt in de kosten voor de bouw van infrastructuur (laad- en loskades) voor bedrijven die een beroep willen doen op de binnenvaart voor de afwikkeling van hun goederenstromen. Deze PPS-regeling heeft van bij het begin een groot succes gekend bij het verladende bedrijfsleven. Per januari 2006 waren er niet minder dan 119 dossiers ingediend voor de bouw van laad- en losinstallaties langsheen de Vlaamse waterwegen, waarvan 50 terminals effectief in bedrijf waren (zie Figuur A2 in Appendix). Een derde belangrijke stimulans voor de binnenvaart was de maatregel van de Vlaamse Regering m.b.t. de virtuele afschaffing van de vaartrechten vanaf 1 januari 2000. De vaartrechten werden verlaagd met 90% tot 0,025 eurocent per tonkilometer. Deze verlaging lag mee aan de basis van de sterke trafiekstijging in de daaropvolgende jaren.
Goederentrafiek op het Albertkanaal In 2005 werd er een totale tonnage van bijna 40 miljoen ton vervoerd op het Albertkanaal, waaronder 16.7 miljoen ton lossingen, 5.6 miljoen ton ladingen en zo’n 17 miljoen ton doorvoer. Experten schatten dat ongeveer 40 à 50% van het totale goederenverkeer op het Albertkanaal gelieerd is aan de haven van Antwerpen (industrieel + maritiem verkeer). Aan deze vrij grote afhankelijkheid van de haven van Antwerpen worden door ECORYS Transport/IDEA Consult (2003) twee mogelijke bedreigingen voor de toekomst gekoppeld. Enerzijds is het niet uitgesloten dat (container)trafieken zouden verschuiven van Antwerpen naar Rotterdam als gevolg van een steeds toenemende concurrentie tussen deze beide zeehavens (al zou de opening van het Deurganckdok natuurlijk ook in een omgekeerde verschuiving kunnen resulteren). Anderzijds is Duitsland een belangrijke oorsprong en bestemming van het binnenvaartvervoer dat plaatsvindt van en naar de Antwerpse haven over het Albertkanaal. Indien Duitsland zich in de toekomst meer naar Oost-Europa zou richten voor de aan- of afvoer van goederenstromen (cf. de recente uitbreiding van de Europese Unie), heeft dit dus een onmiddellijke weerslag op de goederentrafiek op het Albertkanaal. De drie containerterminals langsheen het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal (te Deurne, Meerhout en Genk) behandelden bijna 270.000 teu in 2005, hetgeen overeenstemt met ongeveer 60% van de totale binnenvaartcontainertrafiek op de Vlaamse binnenvaart-containerterminals in dat jaar.
Containerterminals en -lijndiensten op het Albertkanaal Momenteel zijn er drie containerterminals operationeel langsheen het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal (zie Figuur A2 in Appendix), van west naar oost respectievelijk te Deurne, Meerhout en Genk. In hetgeen volgt wordt kort ingegaan op de trafiekvolumes die deze terminals behandelden in 2005, evenals de binnenvaart-containerdiensten die ze aanbieden naar respectievelijk de havens van Antwerpen en Rotterdam. Gosselin (Deurne) De containerterminal van Gosselin in Deurne behandelde in 2005 ongeveer 48.000 teu binnenvaartgerelateerde trafiek. Dit volume is ongeveer gelijk verdeeld tussen de zeehavens van Antwerpen en Rotterdam. Tussen Deurne en de Antwerpse haven worden momenteel 3 afvaarten per week in beide richtingen aangeboden. De transittijd bedraagt telkens ongeveer 2 uur per richting (bij wachttijden aan bepaalde sluizen kan dit wel gevoelig oplopen). Voor het vervoer tussen Deurne en Antwerpen wordt een beroep gedaan op een “third-party” duwkonvooi met één duwbak van 169 teu (3-laags). Indien 4-laags containervaart tot de mogelijkheden zou behoren, dan loopt de capaciteit van de duwbak op tot zo’n 225 teu. Daarnaast doet men sporadisch ook een beroep op een kleine lichter met
een capaciteit van 24 teu. De gemiddelde beladingsgraad van de schepen tussen Deurne en Antwerpen is heel moeilijk in te schatten. Ook tussen Deurne en de Rotterdamse haven worden momenteel 3 afvaarten per week in beide richtingen aangeboden. De transittijd bedraagt telkens ongeveer 12 uur per richting. Voor het vervoer tussen Deurne en Rotterdam wordt een duwkonvooi ingezet dat, afhankelijk van de aangeboden volumes, met één duwbak van 169 teu (3-laags) of met twee duwbakken van respectievelijk 169 teu en 144 teu (telkens 3-laags) vaart. De gemiddelde beladingsgraad van de duwkonvooien naar Rotterdam bedraagt zo’n 50 à 60%. WCT Meerhout De containerterminal van Meerhout behandelde in 2005 ruim 173.000 teu binnenvaart-gerelateerde trafiek, waarvan ruim 90% betrekking had op uitwisselingen met Antwerpen en Rotterdam en een kleine 10% vervoerd werd van/naar andere terminals (waaronder Zeebrugge en terminals langsheen de Rijn). De terminal van Meerhout is daarmee veruit de grootste binnenvaart-containerterminal in Vlaanderen en één van de grootste binnenvaart-containerterminals in Europa. Tussen Meerhout en de Antwerpse haven worden momenteel gemiddeld 6 afvaarten per week in beide richtingen aangeboden. Deze frequentie kan sporadisch oplopen tot 8 afvaarten per week, afhankelijk van de aangeboden volumes. De transittijd bedraagt zowat 6 uur per richting. Voor het vervoer tussen Meerhout en Antwerpen worden twee duwkonvooien ingezet, elk bestaande uit één duwer en twee duwbakken. De capaciteit van één duwkonvooi bedraagt 192 teu (2-laags) of 288 teu (3-laags). Indien 4-laags containervaart tot de mogelijkheden zou behoren, dan kunnen 384 teu met één duwkonvooi vervoerd worden. De gemiddelde beladingsgraad van een duwkonvooi tussen Meerhout en Antwerpen bedraagt zo’n 80%, hetgeen neerkomt op een volume van 150 teu (2-laags) of 230 teu (3-laags). Tussen Meerhout en de Rotterdamse haven worden momenteel 5 afvaarten per week in beide richtingen aangeboden. De transittijd bedraagt telkens zowat 16 uur per richting. Om deze hoge frequentie tussen Meerhout en Rotterdam te kunnen aanbieden, worden twee duwkonvooien ingezet, identiek aan die tussen Meerhout en Antwerpen. De volumes naar Rotterdam zijn wel lager. De gemiddelde “batch size” tussen Meerhout en Rotterdam bedraagt ongeveer 150 teu. Daarnaast wordt er vanuit Meerhout nog één lichter ingezet naar de haven van Amsterdam (cf. opstart Ceres terminal in de zomer van 2005) en beschikt de terminal via Port Connect ook over een binnenvaartverbinding met de haven van Zeebrugge (naar APM Terminals). Sinds juni 2006 is er met diezelfde haven trouwens ook een spooraansluiting operationeel (naar CHZ), waardoor de terminal dus trimodaal ontsloten.
Haven Genk De containerterminal van Genk behandelde in 2005 ongeveer 48.000 teu binnenvaart-gerelateerde trafiek. De terminal wordt aangelopen door drie binnenvaart-containerschepen, waaronder twee schepen met een capaciteit van 60 teu (2-laags) en één schip met een capaciteit van 104 teu (eveneens 2-laags). Het vaarschema van deze schepen hangt af van de aangeboden volumes. Zo kunnen bij voldoende aanbod de havens van Antwerpen en Rotterdam in één “loop” gebundeld worden. Tussen Genk en de Antwerpse haven worden momenteel 6 afvaarten per week in beide richtingen aangeboden (enkel zondag wordt niet gevaren), met een transittijd van ongeveer 10 à 12 uur per richting. De gemiddelde beladingsgraad van de schepen bedraagt ongeveer 80%. De afvaartfrequentie tussen Genk en de Rotterdamse haven bedraagt momenteel 2 keer per week in beide richtingen, met een transittijd van ongeveer 20 à 22 uur per richting.
Naar een verhoging van de bruggen op het Albertkanaal? Niet alleen de afmetingen van een waterweg an sich (i.e. de lengte, breedte en diepgang), maar ook de afmetingen van kunstwerken zoals bruggen en sluizen kunnen de verdere ontwikkeling van het binnenvaartvervoer (cf. toenemende schaalvergroting) belemmeren. Specifiek wat het Albertkanaal betreft, hebben de beleidsmakers de intentie geuit om het kanaal in de toekomst bevaarbaar te maken voor binnenschepen met een capaciteit tot 9.000 ton. Hiervoor is een diepgang van minstens 6 meter en een breedte van minstens 63 meter vereist (teneinde de schepen op een veilige manier te laten kruisen). Hiervoor moet het Albertkanaal op bepaalde plaatsen worden verbreed en/of verdiept. Het valt buiten het bestek van dit rapport om dieper op deze aspecten in te gaan. Specifiek wat de bruggen betreft, is het de bedoeling om op korte termijn onder alle omstandigheden 3-laags containervaart mogelijk te maken, met een mogelijkheid van 4-laags containervaart in de verdere toekomst. In dit opzicht legt de CEMT de volgende bepalingen op wat de minimum doorvaarthoogte van bruggen betreft: •
5.25 meter voor 2-laags containervaart
•
7.00 meter voor 3-laags containervaart
•
9.10 meter voor 4-laags containervaart
Vooral de bruggen op het stuk tussen Antwerpen en Wijnegem vormen momenteel een bottleneck voor de containerbinnenvaart op het Albertkanaal. Wegens hun beperkte doorvaarthoogte laten bepaalde bruggen slechts 2-laags containervaart toe, waardoor vele binnenschepen of duwkonvooien niet op hun volledige capaciteit beladen kunnen worden. Deze bruggen dienen dan ook aangepast of
vervangen te worden indien men het Albertkanaal bevaarbaar wil maken voor schepen tot 9.000 ton, die een minimum doorvaarthoogte van 9.10 meter vereisen. De planning voor de werken aan de bruggen over het Albertkanaal behelst in totaal 8 bruggen, waaronder 6 bestaande en 2 nieuwe. De werken zullen worden uitgevoerd in de periode 2006-2010 en zijn opgedeeld in twee fasen (voor een overzicht, zie http://www.antwerken.be). In dit opzicht dient vermeld te worden dat de verantwoordelijken van de containerterminals in Meerhout en Genk “het al een hele stap vooruit zouden vinden als de laagste bruggen over het Albertkanaal prioritair zouden worden aangepakt, waardoor 3-laags containervaart zonder beperkingen mogelijk wordt”. Momenteel is 3-laags containervaart enkel onder bepaalde omstandigheden praktisch mogelijk, i.e. enkel wanneer extra ballast wordt meegenomen of wanneer de containers relatief zwaar beladen zijn. In hetgeen volgt wordt nagegaan welke impact een verhoging van de bruggen over het Albertkanaal heeft op de capaciteit die potentieel aangeboden kan worden tussen de inland-terminals van Deurne, Meerhout en Genk enerzijds en de havens van Antwerpen en Rotterdam anderzijds. In een eerste stap wordt bij daarbij uitgegaan van het behoud van de huidige afvaartfrequenties, groottes van de ingezette binnenschepen/duwkonvooien en hun beladingsgraden. De resultaten van de berekeningen worden gepresenteerd in Tabel 3 en worden uitgebreid besproken in de paragrafen 4.1 t/m 4.4. Vervolgens wordt ook kort ingegaan op de impact van een verhoging van de afvaartfrequenties en scheepsgroottes (paragraaf 4.5).
Tabel 3: Impact van een verhoging van de bruggen over het Albertkanaal op de potentiële capaciteit die kan aangeboden worden vanuit de drie inland-terminals (met huidige afvaartfrequenties, scheepsgroottes en beladingsgraden)
Van/naar Rotterdam
Van/naar Antwerpen
Gosselin (Deurne)
WCT Meerhout
2-laags
3-laags
4-laags
2-laags
3-laags
4-laags
Frequentie (per week)
3
3
3
6
6
6
Scheepsgrootte (teu)
112
168
224
192
288
384
Beladingsgraad
70%
70%
70%
80%
80%
80%
24461
36691
48922
95846
143770
191693
3
3
3
5
5
5
Scheepsgrootte
160
240
320
192
288
384
Beladingsgraad
55%
55%
55%
70%
70%
70%
Jaarlijkse capaciteit (teu)
27456
41184
54912
69888
104832
139776
Totale jaarlijkse cap.
51917
77875
103834
165734
248602
331469
Jaarlijkse capaciteit (teu)
Frequentie (per week)
Van/naar Rotterdam
Van/naar Antwerpen
Haven Genk (scenario 1)
Haven Genk (scenario 2)
2-laags
3-laags
4-laags
2-laags
3-laags
4-laags
Frequentie (per week)
6
6
6
6
6
6
Scheepsgrootte (teu)
60
90
120
82
123
164
80%
80%
80%
80%
80%
80%
29952
44928
59904
40934
61402
81869
2
2
2
2
2
2
Scheepsgrootte
104
154
208
60
90
120
Beladingsgraad
80%
80%
80%
80%
80%
80%
Jaarlijkse capaciteit (teu)
17306
25626
34611
9984
14976
19968
Totale jaarlijkse cap.
47258
70554
94515
50918
76378
101837
Beladingsgraad Jaarlijkse capaciteit (teu)
Frequentie (per week)
Bron: eigen verwerking
Gosselin (Deurne) Zoals
hierboven
reeds
aangehaald, bedragen de
aangeboden
frequenties
op de
relaties
Deurne/Antwerpen en Deurne/Rotterdam elk 3 afvaarten per week. Wat het vervoer tussen Deurne en Antwerpen betreft, wordt er in Tabel 3 vanuit gegaan dat het ingezette “third party” duwkonvooi een capaciteit heeft van 56 teu per containerlaag, en dat de gemiddelde beladingsgraad zo’n 70% bedraagt. Met een frequentie van 3 afvaarten per week in beide richtingen, resulteert dit in een potentiële jaarlijkse capaciteit van (3 × 112 × 0.70 × 52) = 12.230 teu per vaarrichting of 24.461 teu in totaal indien de binnenvaart beperkt is tot 2-laagsvaart. Voor 3-laags en 4-laagsvaart loopt de potentiële capaciteit op tot respectievelijk 36.691 teu en 48.922 teu op jaarbasis. De capaciteitscijfers voor de relatie Deurne/Rotterdam, waarop een frequentie van 3 afvaarten per week wordt aangeboden, werden analoog berekend. Zoals gezegd wordt er op deze verbinding ofwel een duwkonvooi met één duwbak (capaciteit: 56 teu per containerlaag) ofwel een duwkonvooi met twee duwbakken (capaciteit: 104 teu per containerlaag) ingezet. Wegens gebrek aan gedetailleerde data, werd bij de berekening van de capaciteitscijfers in Tabel 3 uitgegaan van het gemiddelde van deze twee cijfers, i.e. 80 teu per containerlaag. De beladingsgraad tussen Deurne en Rotterdam bedraagt zoals gezegd zo’n 50 à 60%. Voor 2-laags containervaart resulteert dit dus in een totale potentiële capaciteit van (3 × 160 × 0.55 × 52) = 13.728 teu per vaarrichting of 27.456 teu in totaal. Voor 3-laags en 4-laags containervaart komen deze cijfers respectievelijk op 41.184 teu en 54.912 teu. De onderste rij in Tabel 3 geeft de totale jaarlijkse potentiële capaciteit weer, i.e. de som van de potentiële capaciteiten tussen Deurne en Antwerpen enerzijds en tussen Deurne en Rotterdam anderzijds. Er wordt daarbij vanuit gegaan dat Antwerpen en Rotterdam niet in één en dezelfde “loop” gebundeld worden en dus elk op een “dedicated” wijze door de respectieve binnenvaartschepen worden aangelopen. In het 2-laags scenario bedraagt de totale potentiële capaciteit voor de terminal van Deurne 51.917 teu, terwijl dit cijfer voor 3-laags en 4-laagsvaart respectievelijk 77.875 teu en 103.834 teu bedraagt.
WCT Meerhout In vergelijking met de terminal in Deurne biedt WCT Meerhout een hogere afvaartfrequentie naar zowel Antwerpen als Rotterdam, wordt de terminal aangelopen door grotere schepen, en worden er hogere gemiddelde beladingsgraden gehaald. Het valt daarom niet te verwonderen dat de potentiële capaciteitscijfers hoger liggen. Op de relatie Meerhout/Antwerpen bedraagt de gemiddelde
scheepsgrootte van het duwkonvooi (dat steeds met twee bakken vaart) 96 teu per containerlaag, en wordt een beladingsgraad van 80% gehaald. Met een frequentie van 5 afvaarten per week in beide richtingen, resulteert dit in een potentiële jaarlijkse capaciteit van (6 × 192 × 0.80 × 52) = 47.923 teu per vaarrichting of 95.846 teu in totaal, indien de binnenvaart beperkt is tot 2-laagsvaart. Voor 3laags en 4-laagsvaart loopt de potentiële capaciteit op tot respectievelijk 143.770 teu en 191.693 teu op jaarbasis. De capaciteitscijfers voor de relatie Meerhout/Rotterdam, waarop een frequentie van 5 afvaarten per week wordt aangeboden en waarop duwkonvooien met dezelfde capaciteit worden ingezet (zij het met iets lagere beladingsgraden), bedragen 69.888 teu voor 2-laagsvaart, 104.832 teu voor 3laagsvaart en 139.776 teu voor 4-laagsvaart. Ook hier geeft de onderste rij in Tabel 3 de totale jaarlijkse potentiële capaciteit weer, berekend als de som van de capaciteiten tussen Meerhout en Antwerpen en tussen Meerhout en Rotterdam. Er wordt daarbij opnieuw vanuit gegaan dat Antwerpen en Rotterdam niet in één en dezelfde “loop” gebundeld worden en dus elk op een dedicated wijze door de respectieve binnenvaartschepen worden aangelopen. In het 2-laags scenario bedraagt de totale potentiële capaciteit voor de terminal van Meerhout 165.734 teu, terwijl dit cijfer voor 3-laags en 4-laagsvaart respectievelijk 248.602 teu en 331.469 teu bedraagt.
Haven Genk Voor de terminal van Haven Genk werden twee scenario’s onderscheiden, afhankelijk van de inzet van de drie beschikbare binnenschepen. In het eerste scenario wordt ervan uitgegaan dat de twee kleine binnenschepen (capaciteit: 30 teu per containerlaag) worden ingezet tussen Genk en Antwerpen en dat het grotere binnenschip (capaciteit: 52 teu per containerlaag) het vervoer tussen Genk en Rotterdam verzorgt. In dit scenario bedraagt de totale potentiële capaciteit tussen Genk en Antwerpen 29.952 teu, 44.928 teu en 59.904 teu op jaarbasis voor respectievelijk 2-laags, 3-laags en 4laagsvaart. Tussen Genk en Rotterdam bedragen deze cijfers dan respectievelijk 17.306 teu, 25.626 teu en 34.611 teu. De totale potentiële capaciteitscijfers, opnieuw uitgaande van “dedicated” diensten tussen Genk en Antwerpen enerzijds en tussen Genk en Rotterdam anderzijds, komen daarmee op respectievelijk 47.258 teu, 70.554 teu en 94.515 teu op jaarbasis. In scenario 2 wordt ervan uitgegaan dat één klein binnenschip en één groot binnenschip worden ingezet tussen Genk en Antwerpen, resulterende in een gemiddelde scheepsgrootte van (30+52)/2 = 41 teu per containerlaag. Het andere kleine binnenschip (30 teu per containerlaag) wordt dan ingezet
tussen Genk en Rotterdam. Het is evident dat scenario 2 hierdoor, in vergelijking met scenario 1, resulteert in een iets hogere potentiële capaciteit tussen Genk en Antwerpen, met name 40.934 teu, 61.402 teu en 81.869 teu voor respectievelijk 2-laags, 3-laags en 4-laagsvaart. Het omgekeerde geldt voor de relatie Genk/Rotterdam. Aangezien de capaciteit van het kleine binnenschip aanzienlijk lager ligt dan die van het grotere binnenschip, liggen de potentiële capaciteitscijfers tussen Genk en Rotterdam nu heel wat lager dan in scenario 1, namelijk 9.984 teu, 14.976 teu en 19.968 teu voor respectievelijk 2-laags, 3-laags en 4-laagsvaart. De totale potentiële capaciteitscijfers voor scenario 2 bedragen daarmee 50.918 teu, 76.378 teu en 101.837 teu. Dit is lichtjes hoger dan de totale capaciteitscijfers van scenario 1, aangezien de capaciteitstoename tussen Genk en Antwerpen (5.491 teu per containerlaag op jaarbasis) meer dan compenseert voor de capaciteitsreductie tussen Genk en Rotterdam (3.661 teu per containerlaag op jaarbasis).
Totale potentiële capaciteit (bij huidige afvaartfrequenties, huidige scheepsgroottes en huidige beladingsgraden) In de paragrafen 4.4.1 t/m 4.4.3 wordt de totale potentiële capaciteit berekend die op jaarbasis kan aangeboden worden tussen enerzijds de terminals van Deurne, Meerhout en Genk en anderzijds de havens van Antwerpen en Rotterdam, voor respectievelijk 2-laags, 3-laags en 4-laags containervaart. Bij deze berekeningen werden een aantal strikte assumpties gemaakt. Ten eerste werd ervan uitgegaan dat elke inland-terminal op een “dedicated” basis wordt aangelopen door de respectieve binnenschepen of duwkonvooien, en er dus geen twee of drie inland-terminals door hetzelfde schip worden aangelopen. In de praktijk blijkt echter dat dergelijke bundelingen slechts heel sporadisch voorkomen (zo kan het zijn dat een binnenschip dat vanuit Meerhout vertrekt met exportlading, eerst nog de terminal van Gosselin in Deurne aanloopt alvorens verder te varen naar Antwerpen of Rotterdam). Ook werd verondersteld dat de zeehavens van Antwerpen en Rotterdam niet door hetzelfde binnenschip worden aangelopen. Ten tweede dient opgemerkt te worden dat er bij de berekeningen voor de afzonderlijke terminals (cf. supra) vanuit werd gegaan dat de mogelijkheid van 3-laags of 4-laags containervaart niet leidt tot een schaalvergroting bij de ingezette binnenschepen. Er wordt met andere woorden verondersteld dat men blijft varen met dezelfde binnenschepen en duwkonvooien die nu reeds worden ingezet. Ook werd de beladingsgraad (in procent) constant gehouden, en werd verondersteld dat er geen wijzigingen optreden in de afvaartfrequenties die worden aangeboden tussen de verschillende inland-terminals in de havens van Antwerpen en Rotterdam.
Totale potentiële capaciteit bij 2-laags containervaart Voor “Haven Genk scenario 1” bedraagt de totale potentiële capaciteit 264.909 teu, waarvan 150.259 teu van/naar Antwerpen en 114.650 teu van/naar Rotterdam. Voor “Haven Genk scenario 2” bedraagt de totale potentiële capaciteit 268.569 teu, waarvan 161.241 teu van/naar Antwerpen en 107.328 teu van/naar Rotterdam. Deze totaalcijfers voor het 2-laags scenario leunen heel dicht aan bij het volume van zo’n 270.000 teu dat door de drie terminals gezamenlijk werd behandeld in 2005. Totale potentiële capaciteit bij 3-laags containervaart Voor “Haven Genk scenario 1” bedraagt de totale potentiële capaciteit 397.031 teu, waarvan 225.389 teu van/naar Antwerpen en 171.642 teu van/naar Rotterdam. Voor “Haven Genk scenario 2” bedraagt de totale potentiële capaciteit 402.855 teu, waarvan 241.863 teu van/naar Antwerpen en 160.992 teu van/naar Rotterdam. De totaalcijfers van het 3-laags scenario vormen (uiteraard) een capaciteitstoename van 50% ten opzichte van het 2-laags scenario. Totale potentiële capaciteit bij 4-laags containervaart Voor “Haven Genk scenario 1” bedraagt de totale potentiële capaciteit 529.818 teu, waarvan 300.519 teu van/naar Antwerpen en 229.299 teu van/naar Rotterdam. Voor “Haven Genk scenario 2” bedraagt de totale potentiële capaciteit 537.140 teu, waarvan 322.484 teu van/naar Antwerpen en 214.656 teu van/naar Rotterdam. Deze cijfers vormen een verdubbeling ten opzichte van de totaalcijfers van het 2-laags scenario.
Impact van wijzigende afvaartfrequenties, scheepsgroottes en beladingsgraden Het is evident dat de hierboven vermelde assumpties niet volledig realistisch zijn. Zo is het perfect mogelijk dat een verhoging van de bruggen over het Albertkanaal, gekoppeld aan een verbreding en een verdieping op die plaatsen die nu nog een “bottleneck” vormen, zal leiden tot een schaalvergroting bij de ingezette binnenschepen of duwkonvooien. Ook is het goed mogelijk dat, bij toenemende volumes, de afvaartfrequenties tussen de inland-terminals en zeehavens opgedreven worden. De cijfers in Tabel 3 moeten dus eerder gezien worden als een ondergrens van de potentiële jaarlijkse capaciteit die aangeboden kan worden vanuit de verschillende inland-terminals. De impact van hogere afvaartfrequenties en toenemende scheepsgroottes op de potentiële capaciteiten voor de verschillende terminals wordt geïllustreerd in Tabel 4. Daarbij werden de volgende assumpties gemaakt: •
Voor de terminal van Gosselin in Deurne blijft men een beroep doen op het “third party” duwkonvooi met één duwbak (56 teu per containerlaag), maar wordt de afvaartfrequentie
naar Antwerpen drastisch opgetrokken naar 7 afvaarten per week in beide richtingen. Ook de gemiddelde beladingsgraad van het duwkonvooi neemt lichtjes toe (van 70% naar 80%). De afvaartfrequentie naar Rotterdam blijft 3 afvaarten per week, maar de capaciteit van het duwkonvooi wordt opgetrokken naar twee bakken van elk 56 teu per containerlaag (daar waar er nu soms slechts 1 duwbak wordt ingezet). Dit alles resulteert in een significante toename van de potentiële jaarlijkse capaciteit, namelijk van 51.917 teu naar 103.667 teu voor 2-laagsvaart, van 77.875 teu naar 155.501 teu voor 3-laagsvaart en van 103.834 teu naar 207.334 teu voor 4-laagsvaart. Dit is telkens een verdubbeling van de potentiële capaciteit. •
Voor de terminal van Meerhout wordt de afvaartfrequentie naar Antwerpen opgetrokken van 6 naar 7 afvaarten per week (merk op dat er vandaag de dag sporadisch zelfs reeds 8 afvaarten per week worden aangeboden) en is er een lichte verhoging van de capaciteit van de duwbakken (van 48 naar 56 teu per containerlaag). De afvaartfrequentie naar Rotterdam blijft gelijk, maar ook hier worden iets grotere duwbakken ingezet. Dit resulteert in een toename van de potentiële jaarlijkse capaciteit van 165.734 teu naar 211.994 teu voor 2laagsvaart, van 248.602 teu naar 317.990 teu voor 3-laagsvaart en van 331.469 teu naar 423.987 teu voor 4-laagsvaart. Dit is een capaciteitstoename van zo’n 28 procent.
•
Voor de terminal van Haven Genk, ten slotte, blijft de frequentie naar Antwerpen op 6 afvaarten per week, maar worden twee identieke grote binnenschepen (52 teu per containerlaag) ingezet. Hetzelfde geld voor de relatie tussen Genk en Rotterdam, waarop één groot binnenschip (52 teu per containerlaag) twee afvaarten per week verzorgt. In vergelijking met “Haven Genk scenario 1” uit Tabel 3 resulteert dit in een toename van de potentiële jaarlijkse capaciteit van 47.258 teu naar 69.222 teu voor 2-laagsvaart, van 70.554 teu naar 103.501 teu voor 3-laagsvaart en van 94.515 teu naar 138.445 teu voor 4laagsvaart. Dit is een capaciteitstoename van ruim 46 procent. In vergelijking met “Haven Genk scenario 2” ligt de capaciteitstoename iets lager, namelijk ongeveer 36 procent.
Tabel 4: Impact van wijzigingen in afvaartfrequentie en scheepsgrootte op de totale potentiële capaciteit voor de drie terminals
Haven Genk
2-laags 3-laags 4-laags
2-laags 3-laags 4-laags
2-laags 3-laags 4-laags
Van/naar ANR
WCT Meerhout
Frequentie
7
7
7
7
7
7
6
6
6
Scheepsgr.
112
168
224
224
336
448
104
156
208
Beladingsgr.
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
80%
Jaarl. cap.
65229
97843
130458
130458
195686
260915
51917
77875
103834
Van/naar RTM
Gosselin (Deurne)
Frequentie
3
3
3
5
5
5
2
2
2
Scheepsgr.
224
336
448
224
336
448
104
154
208
Beladingsgr.
55%
55%
55%
70%
70%
70%
80%
80%
80%
38438
57658
76877
81536
122304
163072
17306
25626
34611
211994 317990 423987
69222
Jaarl. cap.
Totale capaciteit
103667 155501 207334
103501 138445
Dit alles resulteert in een totale potentiële capaciteit, opgeteld over de drie terminals, van 384.833 teu voor 2-laagsvaart, 576.992 teu voor 3-laagsvaart en 769.766 teu voor 4-laagsvaart. In dit opzicht dient opgemerkt te worden dat vanaf bepaalde volumedrempels uiteraard ook de terminals zelf en/of de sluiscomplexen een bottleneck kunnen vormen voor de verdere groei van de containerbinnenvaart. Zo is het niet zeker dat de terminals van Deurne, Meerhout en Genk in de huidige omstandigheden een gezamenlijk volume van bijna 800.000 teu kunnen verwerken – dit zou een quasi-verdrievoudiging betekenen ten opzichte van hun gezamenlijk trafiekvolume van bijna 270.000 teu in 2005. Veel zal afhangen van de fysieke uitbreidingsmogelijkheden van de terminals, zowel wat betreft de beschikbare terreinen als wat betreft het ingezette behandelingsmaterieel.
Binnenvaartcontainervervoer van en naar de haven van Luik In de voorgaande analyse werden enkel de drie containerterminals langsheen het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal beschouwd, i.e. Gosselin Deurne, WCT Meerhout en Haven Genk. Naast deze drie terminals vormt echter ook de binnenhaven van Luik een zeer belangrijk knooppunt voor de binnenvaart langsheen het Albertkanaal. De binnenhaven van Luik behoort samen met de binnenhavens van Duisburg en Parijs trouwens tot de grootste binnenhavens van Noordwest-Europa.
Daar waar de containerterminal van Renory in de haven van Luik slechts 4.500 teu behandelde in 2003, was dit cijfer opgelopen tot 20.000 teu in 2005. Ongeveer 95% van de containertrafiek in Renory heeft betrekking op de haven van Antwerpen. Naast de containerterminal van Renory heeft de haven van Luik ook zeer ambitieuze plannen voor de ontwikkeling van een grootschalig trimodaal platform, genaamd “Tri Logi Port”. In dit platform is onder meer een zone van 12 hectare voorzien (kaailengte 600m) voor de behandeling van containertrafieken. Naar verluidt bedient “Tri Logi Port” een zone die een potentiële trafiek van 175.000 teu oplevert voor het wegvervoer en zal het mogelijk trafieken te verwerken krijgen die gegenereerd worden door aangrenzende industrieterreinen (De Lloyd, 15/11/2005, p. 4). Het is evident dat de capaciteitsanalyse uit Sectie 4 ook toegepast kan worden op het vervoer van containers tussen de haven van Luik en de haven van Antwerpen via het Albertkanaal. Sinds mei 2005 worden er tussen Renory en Antwerpen drie binnenschepen ingezet met elk een capaciteit van 27 teu per containerlaag, die vijf afvaarten per week kunnen aanbieden. De gemiddelde beladingsgraad van deze schepen bedraagt zo’n 80 à 90%. Dit resulteert in een potentiële jaarlijkse capaciteit van (5 × 54 × 0.85 × 52) = 11.934 teu per vaarrichting of 23.868 teu in totaal indien de binnenvaart tussen Antwerpen en Luik beperkt is tot 2-laagsvaart. Voor 3-laagsvaart en 4-laagsvaart lopen deze cijfers op tot respectievelijk 35.802 teu en 47.736 teu. Deze cijfers zijn ongeveer vergelijkbaar met die voor de terminal van Haven Genk. Indien de frequentie tussen Luik en Antwerpen zou verhoogd worden van 5 naar 6 afvaarten per week en indien er overgeschakeld zou worden op grotere binnenschepen met een capaciteit van 52 teu per containerlaag, dan lopen de potentiële capaciteitscijfers op tot 55.162 teu (2-laagsvaart), 82.742 teu (3-laagsvaart) en 110.323 teu (4-laagsvaart).
Conclusies en aanbevelingen In de voorliggende paper werd de impact berekend van een verhoging van de bruggen op het Albertkanaal op de containervervoerscapaciteit van dat kanaal. Omwille van de huidige beperkte doorvaarthoogte kunnen binnenschepen vaak niet op hun volledige capaciteit beladen worden. Specifiek wat het containervervoer betreft, is er in de huidige omstandigheden vaak slechts 2-laags containervaart mogelijk (onder bepaalde omstandigheden behoort 3-laagsvaart echter wel tot de mogelijkheden). Het is de bedoeling om in de toekomst 3-laags en zelfs 4-laags containervaart zonder beperkingen mogelijk te maken op het Albertkanaal. Daarvoor dient het kanaal aangepast te worden, zowel wat betreft breedte en diepgang als wat betreft de doorvaarthoogte van verschillende bruggen.
Bij de berekeningen in de voorliggende paper werd in eerste instantie uitgegaan van (1) de huidige afvaartfrequenties tussen de drie inland-containerterminals op het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal (respectievelijk Gosselin Deurne, WCT Meerhout en Haven Genk) en de zeehavens van Antwerpen en Rotterdam, (2) de huidige groottes van de ingezette binnenschepen/duwkonvooien die deze terminals aanlopen, en (3) de huidige beladingsgraden van deze binnenschepen/duwkonvooien. Dit resulteert in een totale containervervoers-capaciteit variërend tussen ongeveer 270.000 teu bij 2laagsvaart en ongeveer 540.000 teu bij 4-laagsvaart). Bij hogere afvaartfrequenties en grotere binnenschepen/duwkonvooien kunnen deze cijfers oplopen tot respectievelijk 385.000 teu en 770.000 teu. Dit laatste cijfer ligt quasi driemaal hoger dan het volume dat de drie containerterminals behandelden in 2005 (bijna 270.000 teu) en bijna zeven maal hoger dan het volume dat ze behandelden in 2000 (115.000 teu). Naast de terminals van Deurne, Meerhout en Genk (allen gelegen langsheen het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal) vormt ook de binnenhaven van Luik een zeer belangrijk knooppunt voor de binnenvaart langsheen het Albertkanaal. De terminal van Renory behandelde in 2005 ongeveer 20.000 teu. De haven van Luik heeft bovendien zeer ambitieuze plannen voor de ontwikkeling van een grootschalig trimodaal platform, genaamd “Tri Logi Port”. In dit platform is onder meer een omvangrijke zone voorzien voor de behandeling van containertrafieken. Onder de huidige omstandigheden (i.e. met huidige afvaartfrequentie, scheepsgrootte en beladingsgraad) bedraagt de totale containervervoerscapaciteit tussen Luik en Antwerpen bijna 24.000 teu indien de binnenvaart beperkt blijft tot 2-laagsvaart. Voor 3-laagsvaart en 4-laagsvaart lopen deze cijfers op tot respectievelijk bijna 36.000 teu en bijna 48.000 teu. Deze cijfers zijn ongeveer vergelijkbaar met die voor de terminal van Haven Genk. Bij een hogere afvaartfrequentie en grotere schepen kan het cijfer voor 4-laagsvaart oplopen tot ruim 110.000 teu. Samen met de drie terminals langsheen het Vlaamse gedeelte van het Albertkanaal komt de totale vervoerscapaciteit in het “maximale scenario” dus op 880.000 teu bij 4-laags containervaart (uitgaande van “dedicated” binnenvaartdiensten tussen de vier terminals en de zeehavens). De vraag is echter of er wel een voldoende grote markt is die toelaat een drastische verhoging van de containervervoerscapaciteit op het Albertkanaal op te vangen. Met andere woorden, is er in de markt op termijn nood aan een vervoerscapaciteit op het Albertkanaal van circa 880.000 TEU onder het 4laags alternatief, of kan het huidige twee-laags alternatief volstaan? Gegeven de algemene verwachting dat het maritiem containervervoer in de havens van Antwerpen en Rotterdam het komende decennium met gemiddeld 6 à 7% op jaarbasis zal toenemen, gekoppeld aan de verwachting dat de binnenvaart zijn aandeel in de modal split in de beide zeehavens zal weten te verhogen, zou een gemiddelde groei van 10% per jaar voor de inland-containerterminals van Deurne, Meerhout, Genk en Luik tot de mogelijkheden moeten behoren, uiteraard op voorwaarde dat andere
schakels in de transportketen (denk bijvoorbeeld aan sluizencomplexen) geen belemmerende factor gaan vormen en dat de verwachte modal shift zich doorzet. Bij een dergelijk groeicijfer wordt de capaciteitsgrens van 880.000 teu bereikt in het jaar 2017 (zie Tabel 5). Ter vergelijking: indien de binnenvaart beperkt zou blijven tot 2-laagsvaart, dan wordt de daarbijhorende capaciteitsgrens (in casu 440.000 teu) bij een gemiddeld groeipercentage van 10% reeds bereikt in 2009. Bij 3-laagsvaart (capaciteitsgrens 660.000 teu) is dit in 2014. In dit opzicht dient opgemerkt te worden dat het veronderstelde groeipercentage van 10% op jaarbasis bezwaarlijk als te optimistisch kan beschouwd worden. De gezamenlijke containertrafiek op de terminals van Deurne, Meerhout, Genk en Luik nam tussen 2000 en 2005 immers toe van ongeveer 115.000 teu naar ongeveer 290.000 teu, hetgeen een gemiddelde groei van 20% per jaar betekent. Indien een dergelijk groeicijfer ook in de komende jaren gehaald wordt, dan zou de kaap van 880.000 teu al gehaald tegen het jaar 2011.
Tabel 5: Huidig volume behandeld door de terminals langsheen het Albertkanaal en minimale en maximale vervoerscapaciteiten voor 2-laags, 3-laags en 4-laags containervaart
Volume terminals Albertkanaal in 2005:
290000 TEU Wanneer wordt de totale vervoerscapaciteit bereikt?
Minimale vervoerscapaciteit in relatie tot binnenhavens (TEU)
Groeicijfer per jaar (in %)
Gosselin
WCT
Genk
Luik
TOTAAL
4
6
8
10
12
14
16
4-laags
103834
331469
94515
47736
577554
2023
2017
2014
2012
2011
2010
2010
3-laags
77875
248602
70554
35802
432833
2015
2012
2010
2009
2009
2008
2008
2-laags
51917
165734
47258
23868
288777
-
-
-
-
-
-
-
Maximale vervoerscapaciteit in relatie tot binnenhavens (TEU)
Groeicijfer per jaar (in %)
Gosselin
WCT
Genk
Luik
TOTAAL
4
6
8
10
12
14
16
4-laags
207334
423987
138445
110323
880089
2033
2024
2019
2017
2015
2013
2012
3-laags
155501
317990
103501
82742
659734
2026
2019
2016
2014
2012
2011
2011
2-laags
103667
211994
69222
55162
440045
2016
2012
2010
2009
2009
2008
2008
Op basis van bovenstaande cijfergegevens lijkt een toename van de containervervoers-capaciteit op het Albertkanaal aan de orde. Voortgaan met de huidige 2-laags (en sporadisch 3-laags) containervaart zal naar alle waarschijnlijkheid reeds rond 2010 capaciteitsproblemen kunnen geven en naar 2020 toe tot onhoudbare situaties leiden die de verdere groei van de containervaart ernstig in de weg kunnen staan. Door het mogelijk maken van 4-laags containervaart kan de capaciteitsgrens met circa 10 jaar verlegd worden.
Referenties Buck Consultants International, ProgTrans, VBD European Development Centre for Inland and Coastal Navigation, en via donau (2004), PINE – Prospects of Inland Navigation within the enlarged Europe – Full Final Report, 636 pp. ECORYS Transport/IDEA Consult (2003), Studie naar de effecten van een toename van de scheepvaart op de capaciteit van de waterwegen in Vlaanderen – Eindrapportage, 184 pp. (uitgebracht op CD-ROM) Europese Commissie (2006), “EU Energy and Transport in Figures – Statistical Pocketbook 2005”, Luxemburg, Office for Official Publications of the European Communities, 203 pp.
Figuur A1: Overzicht Vlaamse waterwegen per CEMT klasse
Bron: Website Promotie Binnenvaart Vlaanderen (www.binnenvaart.be)
Figuur A2: Overzicht laad- en losinstallaties langsheen Vlaamse waterwegen (situatie: januari 2006)
Bron: Website Promotie Binnenvaart Vlaanderen (www.binnenvaart.be)
PUSHING CARGO TO EXTENDED STACKS TO INCREASE CONTAINER HANDLING CAPACITY M.W. Ludema, Delft University of Technology (Technology, Policy & Management) R. Seton, Delft University of Technolgy (Technology, Policy & Management)
Introduction and background Hamburg, Bremerhaven, Antwerp and Rotterdam, are increasingly coming under pressure because of the growing demand for container transportation in the Central European area [1]. More capacity is planned, though in the short-run these have to be find by making more efficient use of the existing infrastructures in the ports or existing infrastructure connected to these ports. The total capacity of a deep-sea terminal is a combination of the capacity of the quay, the capacity of its stacks and the capacity of the ports hinterland connections. At present it is the capacity of the stacks at the deap-sea terminals give rise to most concern. The capacity of the stacks is mainly determined by the size of the stacks and the dwell times, i.e. transit times, of the containers in the stack. If dwell times can be lowered, then the capacity of the terminal will increase. The size of the stacks can only be increased by physical expansion or higher stacking. Physical expansion is not possible in the short term and higher stacking will only serve to reduce the efficiency of the deep-sea terminals because of increased handling time and costs. Most efficiency can be expected in finding short-term capacity by means of lowering the dwell-time at the terminal. Long dwell times are also caused caused by the current pull model and the negotiation of the customers, they can be be offerd the proper incentives to limit the time their containers are stacked in the deap-sea terminal. The most effective way of increasing the capacity by lowering the dwell-time is by means of repositioning containers towards others stacks, like temporary stacks on a nearby extended port locations or to push containers already forward in the direction of the final destination on a location that has enough capacity offered at affordable prices. The focus of this paper will on exploring the latter possibility. A company particular interested in these possibilites is the A.P. Moller - Maersk Group, in particilar the Maerks Lines in the port of Rotterdam where the capacity is reaching its limits to accomdate the growing demand in container handling capacity. The objective of the research elaborated on in this paper is t reduce deep-sea terminal stack usage by exploring the possibilities of changing from a customer pull to a carrier push model in the import transportation chain. To achieve this objective the possibilities and benefits to change from a traditional customer pull concept at container terminals to carrier push concept in import supply networks should be understood.
Standard container handling processes The transport of containers requires a combination of documentation, planning and physical activities where documentation and planning activities support the physical activities [2]. The order in which these activities occur can be in parallel or sequential, using parallel tracks shorten the necessary time to complete the chain of activities [3]. As part of this research the activities in the import transportation chain based on inquiries at Maerks Benelux a overview of activities was constructed, see figure 1. For the transition of the pull system towards the pull system the activities will stay intact, though will need a different information model in compliance with the physical flows.
Figure 1: Activities in import transportation chains
Considerations of stack-holders involved in terminal and supply network activities In recent years (2000-2006) the capacity of shipping lines have grown significantly. The effectively deployed capacity of regular container shipping liner trades grew by 77.4% between 2000 and 2006 [2]. To maintain market share, shipping lines also needed to expand their deployed capacity by 77.4%. The container shipping market is still expected to grow due to increasing globalisation and the high economic growth of the Asian countries. The fleet of over 4000 TEU ships is expected to grow by 20% annually, whereas ships under 4000 TEU are only expected to grow by 9%. The worldwide availability of very large ships, 7500 TEU and more, will rise from 86 to 232 in the coming three years [4]. The growth in operational capacity of the global fleet will also be influenced by the number and capacity of the ships that will be decommissioned. The average lifetime of a container vessel is 27 years, and the number of vessels of this age and the capacity of these older ships is limited. Even if all ships over 27 years are decommissioned this will only comprise 10% of the operated capacity of all new delivered vessels [4]. There are many competitors in the container shipping market and, at present, none of them have market dominance. Their is a four-firm concentration of 37,6% of the shipping market. More than 100 firms run a price competition, but the market allows for differentiation on service levels, transit times and additional services such as reefer-services. Competition in the deep-sea terminal is two-folded. Competition between deep-sea terminals in the same port and competition between deep-sea terminals in different ports. Deep-sea terminals in the same port share many characteristics. Often the hinterland connections are similar and differentiation is only possible in price and service level. The demand for container transportation will continue to grow. In the port of Rotterdam the demand for container transportation grew on average 6.9% per year in the years between 2000 and 2004, and a reduction in growth is unlikely: the Port of Rotterdam predicts an annual growth of 12% [5]. The supply of container storage at the Port and transportation to the hinterland however, is limited, and major capacity expansions can not be expected on the short term. Often infrastructure and congestion in a port as a whole is an important source of competitive (dis)advantage between deep-sea terminals in different ports. For all the deepsea terminals there is an increasing demand for terminal capacity but the supply of capacity is limited. Cooperation, efficiency improvements physical expansions are necessary to cope with this demand. Considerations of the consignee in the import transportation chain The global transport chain is subdivided into import and export. The export part takes care of the collection of containers, whereas the import part takes care of container distribution. From a seacarrier’s perspective this could be until the deep-sea terminal, i.e. merchant haulage or to an inland location, i.e. carrier haulage, see figure 2. In this global transport chain there are three important
flows, namely those of goods, documents and cash. Information support of these flows can be made available, depending on the relations and agreements between the actors in the transportation chain.
Figure 2: Global transportation chain
The import container flow is shown in figure 3. The input for this chain is a container offloaded from an ocean vessel. The container is dispatched at the deep-sea terminal to a location that is the nearest or most suitable geographically, taking into account any hinterland or transhipment connections, this will take place before the container reaches its final destination. Dependent the containers’ final destination, and merchant or carrier haulage, further transportation for the container can possibly aranged via an inland terminal.
Figure 3: Import container flow
The second flow is the documents flow involved in the global transportation process, like: bills of lading, manifests and transportation documents. The import document flow is initiated by the seacarrier when it hands over a manifest to its custom, describing things like, the contents of the containers on board the ocean vessel and their weight. Transportation documents are made by the client, i.e. merchant haulage, or by the carrier, i.e. carrier haulage, and provide information about the final destination of a container, transport mode and a, more detailed than in the manifest, description the contents of the container. The third flow is the cash flow, consisting of payment for the contents of containers by the consignee to the consignor and of payment for shipment of the container(s) to the carrier.
Capacity of the import transportation chain Capacity can be defined as the maximum number of items that can be ’squeezed’ through a system or its components per unit of time at a certain level of service quality [6]. The total capacity of the import transportation chain is determined by the link where the bundled capacity of the substitutes is the lowest. About 20 inland terminals can be reached by barge or rail in the Netherlands [7]. However the number of deep-sea terminals in Central Europe is limited, and the capacity of all deep-sea terminals is limited by the capacity of their quay, the capacity of their stacks (buffer) and the capacity of their hinterland connections. At the moment the capacity of the yard is of major concern for the throughput of containers in the Central European area [8]. There are a number of options to optimise the capacity at the terminal like higher stacking, storage of empties at other locations, and inventory mapping based on forecasts [9]. Pinpoint dwell times is the main cause of inefficiencies in the yard [8][9]. The term dwell time is used to describe the amount of time a container is held in the yard area. There are multiple factors that influence dwell times in deep-sea terminals [10][11][12]: •
Increase in size of container ships;
•
Terminal as cheap storage;
•
Whether containers are empty or full;
•
The just-in-time (JIT) concept;
•
Financial preferences of consignees;
•
Peak levels in input and output of container terminals;
•
Whether containers are imported or exported;
•
Time necessary for document handling;
•
Customs clearance;
•
Transhipment or inland haulage.
The main cause of dwell times is also dependant on the type of transportation used for the containers and the route used to get containers to their final locations. There are four routes open to the consignee from the deep-sea terminal, see table 1. The first is transshipment (A) to another deep-sea terminal. Two other routes are local deliveries, merchant haulage (B) or carrier haulage (C). The fourth route is shipment to an inland location (D) and from there on to final delivery. Shipments between terminals can be bundled to benefit from economies of scale. The reduction of dwell times for each of these routes must be addressed in different ways.
Table 1: Possible solution to dwell times [8] Route characteristic
Possible solution to dwell times
A) Transshipment
Capacity management Improved transshipment connections
B) Merchant Haulage, i.e. local deliveries
Decrease customer free time
C) Carrier Haulage, i.e. local deliveries
Decrease customer free time
D) Carrier Haulage, i.e. inland deliveries
Implement push and pull concept and move free time arrangements
Financial incentives Financial incentives can be used to reduce the dwell times in deep-sea terminals. The time that a container is in the stacks is measured (demurrage), most clients are allowed to store a container for some time without incurring additional charge (free time). If a container remains longer in the stacks than the time agreed upon, the customer could be charged a certain fee per day. The demurrage fee should be higher than the cost of storage at a consignees own facilities to avoid storage at a deep-sea terminal being more attractive than at consignees’ facilities. The current tariff (2006) is 80 Euro per day for long stay, i.e. longer than 7 days, 40’ containers at Rotterdam [13]. Transporting the container to an inland terminal decreases flexibility, the consignee can not change the destination, but improves the delivery time when the container is required immediately. Another possibility is to specify two demurrage tariffs, one for the deep-sea terminal and another for the inland terminal. An incentive is then created to transport containers to the inland terminal because the flexibility in the deep-sea terminal has a high price. When demurrage rates are collected, there are still complications. The free time arrangements vary greatly between customers, giving many large customers very long free periods. The negotiation positions of many of these customers and the fierce competition in the market means that they can demand long free deep-sea terminal storage times.
Pull and Push concepts in supply networks Push and pull models are widely discussed in logistics literature. In general, a push model increases the ability to plan flows of goods, whereas a pull model is more reactive to changing demand. Push models increase the level of inventory at the end of the chain, a pull model will result in longer lead times. The aim of the push and pull concept is: to push, initiated by the line, containers as fast as
possible from a deep-sea terminal to an inland location from where final delivery to the receiver will be initiated at a later stage. This leads to the following three implications: 1. deep-sea terminal functions change from a distribution node to a hub node; 2. high volume transportation is required between the deep-sea terminal and the inland terminals; 3. inland terminal functions change from a transhipment node to a distribution node.
Figure 4: Current network structure [8]
The current process from collection of the container until the distribution node can be characterised as a ’push’ and from the distribution node to the customer a ’pull’. Containers accumulate at distribution nodes until the customer requires delivery, see figure 4. The desired situation can be characterised as a combination between a hub and spoke structure for the collection and distribution network and a round trip structure for the movement between the hubs and the movements between the hubs and collection and distribution nodes. In some cases a line structure is adopted between the hubs or between the hubs and collection or distribution nodes if the volumes are high enough. The most important difference is that the hubs (or ports) are not directly concerned to the collection and distribution function [8].
Figure 5: Desired network structure [8]
Every hub can serve multiple collection or distribution nodes as shown in the upper left and right of figure 5. The hubs keep a limited amount of containers as buffer only, to be able to ship larger quantities of containers between the hub and the collection/distribution nodes to benefit from economies of scale. In this situation the process from collection of the container until the distribution node can be characterised as a ’push’ and from the distribution node to the customer a ’pull’. The important difference with the current situation is that in the desired situation the distribution nodes are not a deep-sea terminal but an inland terminal and therefore containers do not accumulate at the deep-sea terminal (hub) but at the inland terminal (distribution node). This structure promotes the use of intermodal transportation because large quantities of containers are shipped between the hubs and collection/distribution nodes. These shipments are most suitable for high volumes transportation modalities such as barge and rail. The alterations that are necessary to change from the current situation to the desired situation can be divided into: (1) change function of deep-sea terminal from distribution node to hub, (2) high volume transportation links between deep-sea terminals (hubs) and inland terminals (distribution node) (3) change function of inland terminal to a distribution node. The boundaries between the customer pull and carrier push are redefined. Currently the decouple point between push and pull is situated at the deep-sea terminals. In the desired situation, the decouple point will be shifted to the inland terminals. The deep-sea terminal’s functions will change from that of a collection and distribution node to those of a hub. The inland terminal, now the decouple point, can be used to store containers in its stacks until delivery is required. The time leap allows slower modalities like rail to be better utilized.
Lessons learned from examples and input factors for Business case For analysing the possibilities a selection of customers that have the highest capacity use at the ports in the CEU was made. Capacity use was calculated by multiplying the volume with the dwell time, so:
Capacity use = volume * dwell time. Dwell times were calculated for deep-sea terminals only, so from discharge to gate-out inland. Data about volumes of container throughput were necessary to select the customers. This data was collected from a internal system of the A.P. Moller - Maersk group. This system is a financial calculation tool that is used to make calculations for the invoicing system for the customer. The quality (reliability) of the data is high because the financial systems are continuously subject to (internal) audits. Data about dwell time of containers in the CEU’s deep-sea terminals was collected from several systems within the A.P. Moller – Maersk group. The five consignees with the highest capacity used are presented in table 2. Maersk Logistics Deutschland is unique, it is obvious that this consignee is well aware off the flaws in the demurrage system. Maersk Logistics Deutschland only pays demurrage between gate-in full and gate-out delivery and so makes as much use as it can of the storage in the deep-sea terminal since there is nocharge.
Table 2: Five consignees of Mearks Line with the highest capacity
Below a summary of the lessons learned from inquiries and data-analyses was collected for the 5 largest consignees. •
Maersk Logistics Deutschland: Crucial information is missing for this consignee, cooperation with Maersk Logistics to implement the concept within their systems and organization seems the only possibility.
•
Us-Military Cargo, Germany: This consignee is excluded from an implementation of the push and pull concept. The specific agreements, and custom made planning systems will cause unnecessary complications in the implementation of the push and pull concept and not contribute to further reduction of dwell times in the deep-sea terminal.
•
Canon Europa: Given that Canon Europe is shipping to a single location and clears its cargo at its own facility in Woippy, France, an implementation of the push and pull concept in its most ideal form is possible without any further adjustments
•
Kompernass Handels: Given that Kompernass Handels is shipping to a single location and the cargo is cleared at the deep-sea terminal by a third party agency in Rotterdam or Bremerhaven implementation of the push and pull concept is possible.
•
Daimler Chrysler: Given that Daimler Chrysler is shipping to a single location and clears its cargo at its own facility in Stuttgart, Germany, an implementation of the push and pull concept in its most ideal form is possible without any further adjustments.
Changing container flows and implications Transportation: •
Cargo can be bundled to increase utilization on the modalities with high volumes. On the European Rail Shuttle (ERS) and BoxXpress services utilization is important, for transportation by third party rail and barge operators, Maersk has no commitment to volumes and can therefore use the services of third party operators when needed.
•
For the train services of BoxXpress and ERS the shareholders divide the capacity on the train, thus, for ERS in general, Maersk Intermodal and ERS Commercial divide the total capacity and commit to a certain amount of slots per train. On the Rotterdam-Athus corridor TCA Athus commits to a specific volume. Whenever the actual volume is below the commitment, there is a charge for the unused slots. Occasionally these unused slots can be sold to other shareholders on a specific corridor [13].
Currently the capacity needs to be sufficient for peak levels in container volumes. On some corridors, extra trains can be used to meet the demand for transportation. For other corridors there is a safety margin set aside to meet any peak in demand. The time leap allows for better planning and therefore higher utilization of the trains, but the length of the time leap will be added to the dwell time in the deep-sea terminal. If there is a longer time leap, peaks can more easily be levelled out and the need for expensive extra train services can be reduced. Storage at deep sea terminal: Some space of the deep-sea terminal can be used for temporary storage to overcome the difference in size and frequency of service between the modalities and the time required for document handling and customs clearance. The dwell time will be reduced because of this change and therefor the capacity used lower. The capacity needed in the current situation and the desired situation is listed in the table below.
The stack capacity for APM Terminals Rotterdam is 81.250 TEU and for North Sea Terminal Bremerhaven 25.961 TEU The number of days in the period March 2006 are 31 (month of analysis). Capacity use of the current and desired situation per deep-sea terminal are presented in table 3. Only the deep-sea terminals in which APM Terminals has an interest are listed, because capacity gain in other terminals has no direct benefit for the A.P. Moller - Maersk group. The difference between the current and desired situation illustrates the capacity gain in the deep-sea terminals. This gain is a reduction of dwell times in the deep-sea terminals by 84.4%. The result of this reduction in dwell times (only for customers with a volume of over 100 TEU) is calculated as the difference between the capacity use of the current and desired situation as a percentage of the total available capacity at each of the deep-sea terminals.
Table 3: Capacity gain in deep-sea terminals, March 2006
If the push and pull concept was implemented for all customers that ship via APMT Rotterdam or NTB Bremerhaven and an inland location the capacity gain as a percentage of the available capacity would be 18,394 slots or 0.73% and 42,267 or 5.26% for respectively APMT Rotterdam and NTB Bremerhaven. The total gain would be 60,761 slots or 1.83%. Storage at inland terminal: •
The availability of storage capacity at inland terminals is crucial for the push and pull concept. The stack capacity at the various inland terminals varies between 400 - 8000 TEU. Since no general rule can be derived, the supply and demand for storage needs to be calculated for each corridor. The supply and demand for storage at the various corridors of the carrier haulage customers with volume above 100 TEU are given in table 3.
•
The second column consists of the available capacity in the inland terminal. The capacity was calculated for the period March 2006. The demand for capacity is presented in the last four columns, for both situations, current and desired, the demanded capacity is given in TEU per day and as a percentage of the total available capacity. For the corridor Bremerhaven - Augsburg the required capacity in March 2006 for the desired situation exceeded the available capacity in that terminal. This implies that, on this corridor, the desired situation is not feasible, provision of alternative terminals or capacity expansion in this terminal could resolve the issue.
Conclusion Given the benefits to be gained from implementing a push and pull concept implementation is to be recommended. There are two possibilities when changing from customer pull to carrier push, these are: implementation for all carrier haulage customers or implementation for carrier haulage customers who support implementation. The examples have shown that many customers have different requirements, different processes and are able to delay the container transportation in such a way that implementation of the push and pull concept will be useless when it is not supported by the customer(s), therefor an implementation of the push and pull concept for all carrier haulage customers seems to be unfeasible. The support of Maersk Line’s customers in implementing the push and pull concept is a necessity for it to work well. The benefits for the customer can be summarised as: increased punctuality and decreased transit time after the cargo has been demanded. An implementation of the push and pull concept for all carrier haulage customers that support it, seems to be feasible. With this option it will be difficult for the company to retain the created value. Given the market characteristics, the value will go to the consignees. The benefit for Maersk will be the created deep-sea terminal slots and associated opportunity costs. The benefits of the push and pull concept are an additional 60,761 deep-sea terminal slots (TEU), increased competitiveness for the rail product, increased punctuality and a more attractive carrier haulage product. Other intangible benefits are use of more environmentally friendly transportation and a reduction of congestion on the roads. Due to the differing rates between inland and deep-sea terminals, the costs for storage change. If the push and pull concept had been implemented for all consignees the additional costs in March 2006 would have been €48,397, however, use of additional trains could have been avoided, saving €15,632 in the same period. In total the additional costs that would have been incurred if the push and pull
concept had been implemented in March 2006 would be €32,765. Another financial implication is that there will be a need for a higher working capital if the push and pull concept is introduced. This paper focused on carrier haulage customers only. Possibly, merchant haulage customers can be included in the push and pull concept when inland terminals are accepted as final delivery locations for merchant haulage by Maersk Line. At this moment, merchant haulage always ends at the deep-sea terminal. Larger volumes are involved in merchant haulage, and therefor the possible capacity gain in the deep-sea terminal would be larger.
References [1] A.P. Møller-Maersk Group (2006b), Corporate Website and Intranet, http://www.maersk.com and http://enable.apmoller.net. [2] Barry Rogliano Salles (2006), TOP 100 of Liner operators, BRS Alphaliner, Paris, France. [3] Becker, J., Kugeler, M. & Rosemann, M. (2003), Process management, a guide for the design of business processes, Springer, Berlin, Germany. [4] Bureau Voorlichting Binnenvaart (2005), Waardevol Transport: De maatschappelijke betekenis van het goederenvervoer en de binnenvaart 2004-2005. [5] de Vries, M. (2000), De weg van de container in het eem-/waalhavengebied, Master’s thesis, Rotterdam. [6] Dekker, S. (2005), Port Investment, toward an integrated planning of port capacity, PhD thesis, The Netherlands TRAIL Research School. [7]
Gemeentelijk
Havenbedrijf
Rotterdam
(2000
-
2004),
Annual
reports
’00-’04,
www.portofrotterdam.com. [8] Kasilingam, R. (1998), Logistics and transportation: design and planning, Dordrecht Kluwer Academic. [9] Osseweijer, L. (2006), Interview. Multiple interviews during half year period. Leo Osseweijer is Sattelite and procurement manager within the CEU area. [10] Pilgrim, M. (2003), Ketenintegratie als alternatief voor fysieke havenuitbreiding, Master’s thesis, Technische
Universiteit
Delft,
Faculteit
Civiele
Techniek
en
Geowetenschappen,
Sectie
Waterbouwkunde. [11] Port of Rotterdam (2005), Major European container ports, Facts and Figures, Other ports, http://www.portofrotterdam.com. [12]
Project
mainport
ontwikkeling
containerontwikkeling, resultaten en verslagen.
Rotterdam
(2000),
Ronde
tafelbijeenkomsten
GREENFIELD STUDIE VEROORZAAKT STROOMVERSNELLING
E. Guis, TNO Mobiliteit & Logistiek D. Hamming, InBev Nederland nv
Inleiding
De beste verklaring voor de huidige structuur van een supply chain is te vinden door de geschiedenis van een bedrijf na te gaan. Door samenloop van omstandigheden buiten het logistieke vlak is de situatie ontstaan zoals die nu is. Waar en waarmee is de oprichter van het bedrijf ooit begonnen? Welke bedrijven zijn in de loop van de tijd overgenomen? Hoe heeft het productenpakket of de afzetmarkt zich ontwikkeld? Meestal is het niet de logistiek die grote veranderingen initieerde en zelden is er gelegenheid om de logistiek optimaal aan te passen aan de veranderde omstandigheden. Niet zelden leidt dat tot de verzuchting van de logistiek manager “als ik eens helemaal opnieuw zou kunnen beginnen, dan…” Ook op InBev is deze situatie van toepassing en samen met de business unit Mobiliteit en Logistiek van TNO is onderzocht hoe het distributienetwerk in Nederland er idealiter uit zou kunnen zien als met een schone lei begonnen zou kunnen worden. Daarna is gezocht naar het stappenplan om van de huidige situatie naar deze ideale structuur te komen. Het resultaat van deze greenfield studie wordt in dit paper beschreven, evenals eerste ervaringen met het stappenplan in de praktijk. In de volgende hoofdstukken worden eerst de profielen van zowel InBev
als
TNO
geschetst,
gevolgd
door
een
analyse
van
de
markt,
infrastructuur
en
omgevingsfactoren in hoofdstuk 3 waarna het onderzoek, het resultaat en de toepassing aan bod komen.
Bedrijfsprofielen
InBev Nederland
InBev Nederland is de Nederlandse dochter van het aan de beurzen van Brussel en Sao Paulo genoteerde InBev NV/SA. InBev is ’s werelds grootste bierbrouwer met een wereldmarktaandeel van 13%. InBev Nederland levert lokale en internationale merken (Dommelsch, Hertog Jan, Jupiler, Hoegaarden, Leffe, Beck’s) aan retail en horeca. Met sterke concurrenten op de Nederlandse markt moet InBev Nederland zich richten op slimme marketing (de Nederlandse eerste divisie voetbal heet tegenwoordig de “Jupiler league”), innovaties (Perfect Draft) en kostenbewuste oplossingen, waarbij zo mogelijk gebruik gemaakt wordt van elders in het bedrijf aanwezige resources.
InBev opereert in West Europa op een markt waarbij de vraag eerder afneemt dan groeit en waar sprake is van overcapaciteit. Dat dwingt InBev om voorop te lopen in kostenbewustzijn, iets dat het dagelijks handelen in het bedrijf sterk beïnvloedt, maar niet verlamt. De kostenbesparingen worden teruggesluisd in commerciële initiatieven, waarmee de marktpositie verbeterd kan worden zonder dat dit ten koste hoeft te gaan van de marges. De marktpositie in de Nederlandse horeca is een tweede plaats met een marktaandeel van meer dan 20%. Aan de horeca wordt niet alleen bier geleverd. Ongeveer 50% van het geleverde volume bestaat niet uit bier, maar uit producten zoals frisdrank, wijn, gedestilleerd en bijkomende producten zoals glazen, vilten en zelfs evenementenmateriaal. Alles dat hieronder over de distributie aan de orde komt, gaat over de distributie van het volledige assortiment in het horeca kanaal. De distributie naar retail en export klanten is in de Greenfield studie buiten beschouwing gelaten. Levering van dranken in de horeca gaat vaak verder dan een pakketje afleveren. Aflevering van de zware goederen is niet zelden in een kelder en er moet emballage mee terug. De complexiteit van het te leveren producten pakket, zowel in aantallen als verschijningsvorm (50 liter fust of een kelnerblocknote), alsook beperkingen als venstertijden en klantspecifieke afleveringsmomenten, maken deze distributie een logistieke uitdaging.
BU Mobiliteit & Logistiek van TNO
TNO is een onderzoeksinstituut dat op vele terreinen “het innovatief vermogen van het bedrijfsleven
en de overheid vergroot”. De business unit Mobiliteit en Logistiek komt op basis van recente wetenschappelijke inzichten en modellen tot praktische logistieke toepassingen voor klanten. Ontwikkelingen op het gebied van congestie, venstertijden, infrastructuur, kosten en arbeidstijden zijn meegenomen in de studie voor InBev. De diverse scenario’s voor distributienetwerken zijn gesimuleerd met ResponseTM, een door TNO ontwikkelde suite modellen om (global) supply chains te ontwerpen, rekening houdend met alle relevante parameters. Deze parameters worden afgeleid van de logistieke strategie van een klant die op zich weer het resultaat is van de markt strategie. Recent heeft TNO soortgelijke studies uitgevoerd op nationaal, Europees of mondiaal niveau voor onder andere Ricoh, Welzorg, V&D, Oasen, Centraal Boekhuis, Texas Instruments, De Harense Smid, Sensata Technologies, The Greenery en Bloemenveiling Aalsmeer.
Situatie beschrijving distributie
Markt
In de studie is onderscheid gemaakt tussen secundaire distributie (stukgoed) en de distributie van kelderbier (vloeibare bulk). De markt voor de secundaire distributie is ingedeeld in 13 productgroepen. De top 2, bier en frisdrank, vertegenwoordigen 92% van het volume. Het jaarvolume bier is ongeveer 1 miljoen hectoliter. Dit volume wordt niet gelijkmatig over Nederland afgezet. Met 45% ligt het zwaartepunt in het zuiden (Zeeland, Noord-Brabant en Limburg). De Randstad neemt 38% af en de rest van Nederland de resterende 17%.
Figuur 1: Volumeverdeling over Nederland
17% 38% Randstad Zuid Nederland Overig 45%
InBev bedient zelf zo’n 6.500 klanten die gezamenlijk een kleine 300.000 orders per jaar plaatsen. De gedistribueerde afzet is rond de 100.000 ton. Een andere groep van circa 2.200 klanten wordt door aan InBev gelieerde agenten beleverd. Ruim 50% van de klanten krijgt minder dan 100 hectoliter per jaar geleverd, samen slechts 13% van het totale volume terwijl aan de 5% grootste klanten van elk meer dan 500 hectoliter ongeveer 30% van het volume wordt geleverd.
Figuur 2: Volumeverdeling over klanten 60% 50% 40% klanten
30%
volume
20% 10% 0% < 100 hl
100 << 500 hl
> 500 hl
InBev houdt rekening met een krimpende biermarkt van ongeveer 2% per jaar zoals ook de afgelopen jaren het geval was. Omdat i.v.m. tilgewicht waarschijnlijk een deel van de 50-literfustleveringen over langere periode wordt omgezet in kelderbierleveringen of andere verpakkingsvormen, zal mogelijk het volume in de secundaire distributie met nog met enkele procenten extra afnemen en in bijvoorbeeld het kelderbier navenant toenemen. De markt voor het kelderbier bestaat uit vier producten, waarbij Dommelsch ongeveer twee derde van de markt beslaat. Deze marktopdeling is belangrijk, omdat een tankwagen in een rondrit slechts één biermerk mee kan nemen. Het jaarvolume van enkele honderdduizenden hectoliter en de 1.000 klanten, samen goed voor ruim 20.000 orders, zijn wat gelijkmatiger verspreid over het land. InBev Nederland heeft zich als doel gesteld de markten efficiënt te beleveren, waarbij gelet wordt op behoud van de klanttevredenheid: 1. relatieve servicegerichtheid: InBev moet als beter worden ervaren dan de concurrent op basis van ordervolledigheid en snelheid van leveren; 2. locale aanwezigheid: klanten waarderen InBev als een lokale leverancier, waarbij achter de schermen een nationaal efficiënt netwerk staat; 3. servicegerichtheid van de chauffeurs: klanten waarderen de extra service die InBev chauffeurs leveren, zoals het sorteren en netjes achterlaten van de opslag bij klanten.
Infrastructuur
De huidige infrastructuur voor de secundaire distributie bestond bij aanvang van het onderzoek uit 14 regionale distributiecentra die ieder worden bevoorraad vanuit de brouwerijen, het nationaal distributiecentrum in Eersel en overige leveranciers.
Het kelderbier wordt rechtstreeks vanaf de brouwerijen geleverd aan de klanten, waarbij gebruik gemaakt wordt van 2 locaties waar tankwagens gestationeerd kunnen worden om lange afstanden te overbruggen. Alle transporten naar de horecagelegenheden wordt door InBev bewust zelf uitgevoerd.
Externe factoren
Diverse externe factoren zijn mede bepalend voor de structuur van het distributienetwerk. Als deze factoren veranderen, is dit van invloed op de logistiek en kan een aanpassing van het netwerk nodig zijn. Een factor die in beweging is, is de regelgeving over arbeidstijden en rij- en rusttijden. Op Europees niveau wordt gestreefd naar harmonisatie van deze regels en verscherpte handhaving. Binnen InBev zelf speelt daarnaast de vraag of deze regels voor de chauffeurs van toepassing worden in plaats van de eigen maar duurdere CAO bepalingen. Een andere factor heeft te maken met de arbeidsomstandigheden en dan vooral het maximale gewicht dat getild mag worden. De toenemende regelgeving van gemeentelijke overheden rond venstertijden en voertuigrestricties hebben ook consequenties voor het distributienetwerk. Vooral het ontbreken van harmonisatie op dit gebied maakt het extra complex, evenals de mismatch van gemeentelijke venstertijden met openingstijden van de horeca. Ook het milieu is in toenemende mate bepalend. Vrachtauto’s moeten schoner worden en steden hebben de neiging om auto’s alleen toe te laten als er voldoende “milieuruimte” is. Belangrijke kostencomponenten zijn verder de arbeids- en brandstofkosten. Een toename van congestie verlaagt de gemiddelde snelheid en verhoogt de kostenposten per stop. Goedkope arbeid uit Oost Europa zet de concurrentiepositie van Nederlandse chauffeurs onder druk en fluctuaties van de olieprijs in de wereldhandel beïnvloeden de balans tussen rijden en voorraadhouden, zeker als de olieprijs per saldo blijft stijgen. De invoering van kilometerheffing als nieuwe kostencomponent versterkt dit effect nog eens.
Onderzoeksvraag & -methode
Voor de Greenfield studie is als uitgangspunt genomen het nationale distributiecentrum in Eersel en de bestaande leveranciers en klanten. De actuele orders van een representatieve maand zijn als
dataset gebruikt. In alle scenario’s is ervan uitgegaan dat InBev het transport zelf blijft uitvoeren. Het al dan niet uitbesteden van de distributie was geen onderzoeksvraag. De primaire vraag voor secundaire distributie was of en zo ja hoeveel regionale distributiecentra nodig zijn om efficiënt de klanten te beleveren met behoud van klanttevredenheid. Voor het kelderbier concentreerde het onderzoek zich op het optimaliseren van de distributieritten door de planningsmethodiek aan te passen. Om deze vragen te kunnen beantwoorden is als eerste stap het huidige netwerk van InBev gemodelleerd met ResponseTM en gevalideerd aan de hand van de werkelijke operationele kosten en parameters als laad- en lostijden, tijdvensters, speciale omstandigheden en transporteenheden. Met dit model is vervolgens voor secundaire distributie het optimale aantal regionale distributiecentra berekend en het aantal satellieten voor de distributie van kelderbier. Vervolgens is de robuustheid van de gevonden oplossing getoetst aan allerlei mogelijke toekomstige strategische ontwikkelingen of invloeden van buitenaf. Zo is gekeken naar het effect van een verruiming van de werktijden van chauffeurs van 8 naar 9 uur per dag zoals in de transportsector gebruikelijk is en rekeninghoudend met op handen zijnde Europese regelgeving in dit kader (working time directive). Daarnaast is het mogelijke voordeel van het combineren van de regionale distributiefunctie met het nationale distributiecentrum in Eersel bepaald. Ook de impact van veranderingen in de leverfrequentie zijn onderzocht. Voor kleine klanten is bijvoorbeeld het effect van een verlaging van wekelijkse levering naar één keer per twee weken leveren onderzocht. Een belangrijke vraag was ook het gevolg van een verdergaande en misschien wel sterker wordende marktkrimp op het optimale distributienetwerk. Naast venstertijden die in binnensteden gelden, stellen ook klanten eisen aan het aflevermoment. Deze venstertijden zijn historisch gegroeid en staan niet altijd in verhouding tot de belangrijkheid van de klant of zijn onhandig gekozen. Daarom is ook bepaald wat het effect van deze door de klanten opgelegde venstertijden zijn op de structuur en de kosten. Ook het effect van mogelijk sterk stijgende brandstofkosten op de distributiestructuur is bepaald. Verder is geanalyseerd wat het synergie-effect zou zijn als in de toekomst bepaalde agenten zouden worden overgenomen en toegevoegd aan het distributienetwerk. Tenslotte is ook gekeken wat de toegevoegde waarde zou kunnen zijn van een aantal cross dock centra naast de regionale distributiecentra of satellieten voor het kelderbier. Specifiek voor het kelderbier is het effect van meerdaagse ritten bepaald.
Bevindingen onderzoek
Het opvallendste resultaat van het berekenen van het optimale aantal regionale distributiecentra voor de secundaire distributie, is dat de “badkuip” 1 een vlak verloop kent met een minimum bij vijf locaties. Het verschil in de totale logistieke kosten tussen varianten met vijf tot en met negen distributiecentra is verwaarloosbaar. Een nadere analyse leert dat de eerste vijf locaties ook in de andere varianten terugkomen en dat extra locaties alleen in Zuid Nederland en de Randstad worden gekozen. Dit heeft alles te maken met de hoge dichtheid van het klantenbestand in deze regio’s waardoor de extra kosten voor een distributiecentrum en bevoorrading wegvallen tegen lagere distributiekosten omdat meer drops per route kunnen gedaan en zelfs meerdere routes per chauffeur. In Noord Oost Nederland is de klantendichtheid veel lager waardoor in elke variant telkens dezelfde twee distributiecentra gekozen worden. Over het geheel genomen is er sprake van een robuuste uitkomst.
Figuur 3: Logistieke kosten per aantal RDC’s
Bevoorrading Locatie Distributie Totaal
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Aantal RDCs
De logistieke kostenbesparing per hectoliter ten opzichte van de huidige situatie is ongeveer 10%. Als in plaats van de vijf berekende locaties de vijf dichtstbijzijnde bestaande locaties worden gekozen, is de kostenstijging beperkt, ervan uitgaande dat de bestaande locatie geschikt is om het grotere volume te verwerken. Een belangrijke parameter voor de service is de tijdsafstand van elke klant tot een regionaal distributiecentrum. In de huidige situatie is 97% van de klanten binnen één uur bereikbaar, bij vijf centra is dit nog maar 60%. De 97% wordt weer bereikt bij een servicelevel van ruim anderhalf uur. Het verband tussen service en de bijbehorende kosten, ook voor tussenliggende waarden, maken het mogelijk om strategische keuzes te maken. Heel transparant wordt wat het
1
badkuip: de totale logistieke kosten uitgezet tegen het aantal regionale distributiecentra
bieden van service kost en of het verhogen van de service wel in verhouding staat tot de extra kosten die daarvoor gemaakt moeten worden. Gegeven de optimale structuur met vijf regionale distributiecentra zijn ook de transportkosten per klant berekend zodat ook per klant de balans opgemaakt kan worden tussen de bijdrage in de kosten en de opbrengsten. Dit geeft InBev handvatten om de opbrengsten per klant te verbeteren en maatwerk offertes af te geven voor potentiële nieuwe klanten. Verdere besparingen in de kosten per hectoliter zijn mogelijk als de door de klant opgelegde venstertijden verruimd kunnen worden (5%), de leverfrequentie kan worden geoptimaliseerd (3%) en de werktijd van de chauffeurs kan worden verlengd (2%). De extra ruimte die door deze maatregelen ontstaat in de planning maakt efficiëntere distributieritten mogelijk. Omdat op een aantal trajecten distributieritten dezelfde aanvoerroute hebben naar het distributiegebied, loont het in twee situaties om gebruik te maken van een cross dock locatie (2%). Het laten samenvallen van één van de regionale distributiecentra met het nationale distributiecentrum levert een kostenstijging op (2%), tenzij op locatiekosten kan worden bespaard omdat bestaande faciliteiten op het nationale distributiecentrum al beschikbaar zijn en gedeeld kunnen worden. Als de markt krimpt met 10% nemen de totale kosten niet lineair af (3%) waardoor de kosten per hectoliter fors stijgen (8%) en hetzelfde geldt voor het leveren van kleinere eenheden. De keerzijde hiervan is dat het eerder rendabel kan zijn om agenten over te nemen. Als gevolg van een aantal voorbeeld cases (volumestijging 10%) stijgen de totale kosten weliswaar met 5%, maar de kosten per hectoliter dalen met 5%. Voor InBev geeft dit inzicht in de aantrekkelijkheid van een nieuw afnemersbestand en een indicatie voor de onderhandelingen over de overnameprijs. De brandstofprijs is een onzekere factor en maakt een belangrijk onderdeel uit van de bevoorradings(36%) en distributiekosten (15%). Als de brandstof prijs verdubbelt, nemen de kosten per hectoliter dan ook fors toe (15%). Al deze mogelijke effecten hebben echter nauwelijks effect op de locaties van de regionale distributiecentra en op het aantal. Daarmee is de berekende optimale oplossing ook robuust voor allerlei mogelijke ontwikkelingen. Een verdubbeling van de brandstofprijzen betekent bijvoorbeeld dat dan pas de totale kosten van zes locaties gelijk zijn aan vijf. Als al de geschetste ontwikkelingen tegelijkertijd optreden blijven de totale logistieke kosten per saldo ongeveer gelijk, maar de kosten per hectoliter stijgen flink (14%). Ook de leveranciers die rechtstreeks aan de regionale distributiecentra leveren realiseren een kostenbesparing omdat minder locaties bevoorraad behoeven te worden en de volumes per levering toenemen. Het is voor InBev de kunst om een deel hiervan in de onderhandelingen te verzilveren!
120
100 80
60
40 20
RD
dv er r
5
W er kt ij
Hu id i
Cs Fr ui eq m ue in nt g ie ve rla gi ng M ar kt kr im p Ti jd ve ns te 50 rs Lf us tk la nt en Br an ds to O ve fp ri j rn s am e ag en te n To ek om st
0
g
Verhoudingen totale kosten (5 RDCs = 100)
Figuur 4: Impact van verschillende scenario’s
Voor de distributie van kelderbier wordt een optimale situatie bereikt als vanuit Dommelen 2-daagse ritten worden gereden. De kosten per hectoliter dalen dan ongeveer 13%. Deze besparing kan nog groter worden als marktconforme vergoedingen voor overnachtingen worden toegepast en door kritisch te kijken naar het product dat klanten afnemen. Door klanten in regio’s met een lage dropdichtheid allemaal op hetzelfde merk bier te leveren kan de efficiëntie van de distributieroutes enorm worden vergroot. Het is echter de vraag of de keuze van klanten voor een merk door logistieke kosten beïnvloed zou moeten worden. Als de bijbehorende prijs in overeenstemming is met het kostenniveau is er in principe geen probleem. Als prijs en kosten niet in overeenstemming zijn is er ook geen probleem als InBev hiervoor bewust kiest op basis van strategische overwegingen? Deze zin klopt niet Wat is bedoeld te zeggen?. Een besparing kan al bereikt worden als geen gebruik meer gemaakt wordt van de huidige twee satellieten (3%). Een satelliet op het regionale distributiecentrum op een nieuwe locatie in het Noorden levert wel kostenvoordelen op. Het effect van het mogelijke langzaam aan verdwijnen van de 50-literfusten op de totale kosten van secundaire distributie en kelderbier distributie is gering. Het volume van secundaire distributie neemt 10% af terwijl het kelderbier volume 30% stijgt. Het aantal afleveradressen in de secundaire distributie daalt echter maar 1% omdat de meeste adressen ook nog andere producten geleverd krijgen.
Aanbevelingen
In een markt waar de kosten onder druk staan, de concurrentie hevig is en rekening wordt gehouden met een structurele krimp, is het van belang de kosten te beheersen en te minimaliseren. De service moet daarbij echter niet uit het oog worden verloren omdat juist op dit punt InBev zich onderscheidt in de markt. Een kostenbesparing is mogelijk door voor de secundaire distributie terug te gaan van dertien naar vijf regionale distributiecentra. Het verlies aan service is beperkt tot ruim een half uur. Als deze locaties het grotere volume aan kunnen en er geen andere redenen zijn om te verhuizen, zijn vijf van de huidige locaties hiervoor geschikt. Het kostennadeel weegt niet op tegen de verplaatsingskosten. Voor de distributie van kelderbier is het overgaan op 2-daagse ritten de aanbevolen manier om de kosten te verlagen.
Figuur 5: Het optimale aantal RDC’s
Aanvullende besparingen of margeverbetering zijn mogelijk door de commerciële benadering van klanten aan te scherpen. Verruiming van door de klant opgelegde venstertijden, juiste verhouding tussen kosten en opbrengsten per klant, optimale leverfrequentie en assortimentmanagement hebben een substantiële positieve bijdrage op het resultaat. Ditzelfde geldt voor een marktconforme inzet en beloning van chauffeurs. Door overname van agenten wordt de dichtheid van het netwerk verder vergroot en wordt synergie bereikt. Vooral gerichte acquisitie in de regio’s met een lage dropdichtheid leidt tot een daling van de kosten per hectoliter. Door toekomstige ontwikkelingen als marktkrimp, stijgende brandstofprijzen en het verminderen van de 50-literfusten stijgen de kosten per hectoliter flink, ook als de totale kosten beheerst worden en meedalen met de volumeafname. Dit betekent dat het eigen volume van InBev in de toekomst onvoldoende is om een eigen efficiënt distributienetwerk te hebben. In Noord Oost Nederland is dat nu eigenlijk al het geval. De kosten per hectoliter zijn hier in deze regio al flink hoger. Als volumevergroting door acquisitie of assortimentsreductie niet mogelijk is, is het aan te bevelen de distributie in deze regio (deels) uit te besteden.
Reactie op de aanbevelingen
InBev is gedurende het onderzoek steeds nauw betrokken geweest bij de tussentijdse resultaten en het ijken van het model. Gecombineerd met de kennis van TNO van lokale regelgeving en drukteprofielen op de wegeninfrastructuur is er een goed onderbouwd advies gekomen. TNO heeft zich goed ingeleefd in de specifieke distributieproblematiek, maar zich ook geregeld als kritisch klankbord opgesteld. Eenvoudige berekeningen vooraf hebben Inbev al de indruk gegeven dat de totale besparing van een gereduceerd RDC netwerk niet wereldschokkend zou zijn en deze veronderstelling werd bevestigd en onderbouwd door de studie. Wat wel veel en verrassend inzicht heeft gegeven is •
de impact van de aanleveringskosten en
•
de scenarioberekeningen die zijn uitgevoerd (what-if).
Het model van TNO heeft InBev Nederland in staat gesteld om redelijk nauwkeurig te kwantificeren wat de impact van de verschillende veranderingen kan zijn en –misschien nog wel belangrijker- wat de interactie tussen die veranderingen zal kunnen zijn. Daarmee kan InBev zich beter en tijdiger voorbereiden op de veranderingen op distributiegebied in de komende jaren. InBev heeft TNO gevraagd het model voor een bepaalde periode ‘levend’ te houden, zodat ook veranderingen die zich –nu nog onvoorzien- de komende jaren aandienen, desgewenst doorgerekend kunnen worden, zonder dat de modellering opnieuw moet gebeuren. Eerlijkheid gebiedt te zeggen dat het onderzoek ook is gebruikt om de kostenontwikkelingsmogelijkheden op de langere termijn te onderbouwen en de steun te winnen van andere interne partijen (verkoop) om in bepaalde veranderingen mee te gaan, die vanuit de logistiek alleen onvoldoende aangezet kunnen worden. Het betrouwbare imago van TNO ondersteunt daarbij de resultaten die het model oplevert.
Implementatie overwegingen
Het lijkt verleidelijk om zo snel mogelijk de berekende ideale RDC infrastructuur te implementeren om zo de laagst mogelijke logistieke kosten te realiseren. Daarbij moeten echter 2 zaken in overweging genomen worden: 1. iedere sluiting of bouw van een RDC kent 1-malige kosten: huurtermijnen, bouw of sanering, sociale kosten etc. Daarom zal InBev voor iedere stap een business case opstellen, die aangeeft of die stap lonend is en of dus ook de eenmalige kosten snel genoeg worden terugverdiend.
2. verandercapaciteit van de organisatie: de distributie kan moeilijk tijdelijk worden uitbesteed en de “verkoop gaat door tijdens de verbouwing”. De service aan klanten mag immers geen negatieve gevolgen ondervinden van de veranderingen. Verleidelijk bij deze aanpak is om eerst die stappen te zetten die het meeste en duidelijkste resultaat opleveren en daarom waarschijnlijk ook de minste eenmalige kosten met zich meebrengen. Gevaarlijk aan deze aanpak om eerst het “laaghangende fruit te plukken” is dat vervolgstappen niet meer gezet worden die afzonderlijk weinig rendement opleveren omdat de verandering moeilijk is of omdat deze hoge eenmalige kosten met zich meebrengt. Dat betekent in de praktijk dat de uiteindelijke ideale situatie waarschijnlijk nooit zal worden bereikt, omdat de veranderingen stoppen als de eenmalige kosten van die verandering niet meer snel genoeg kunnen worden terugverdiend. Om wel de ideale situatie te bereiken kan het dus ook juist verstandig zijn de moeilijkste aspecten eerst op te pakken, eerst “door de zure appels heen bijten” en de “zoete voor het laatst bewaren”. De veranderbereidheid van het management is ook het grootst nadat een strategisch besluit is genomen. Gelukkig zijn er ook andere redenen om aan het RDC netwerk te sleutelen. De overname van een agent, de bouwkundige staat of veranderingen in de omgeving van een gebruikte locatie, wensen van de verhuurder of de gemeente etc.. En op die momenten komt de vestigingsplaatsdiscussie alsnog aan de orde en krijgt een business case al snel een andere uitkomst. Daarom worden de uitkomsten als volgt door Inbev ingezet: 1. De resultaten van het onderzoek worden beschouwd als een eindsituatie waar naar toe gegroeid zal worden zolang die eindsituatie als geldig wordt gezien. In die hoedanigheid kan het onderzoek op vele manieren worden ingezet; 2. Business cases worden opgesteld voor die gebieden waar de huidige infrastructuur het sterkst afwijkt van de optimale infrastructuur. Er ontstaat een plan in de tijd waarin naar het eindplaatje wordt toegewerkt waarbij de horizon steeds ongeveer 2 jaar is. Het onderzoek heeft goed geholpen hoe zo’n business case relatief eenvoudig kan worden opgezet; 3. Krachtige ondersteuning wanneer zich een vestigingsplaatsvraag voordoet (blijkt in de praktijk meerdere keren per jaar te zijn); 4. Ondersteunen van de discussie met de afdeling verkoop over de logistieke service aan klanten en de bijbehorende discussie, die mogelijk voor beide partijen een win-win kan opleveren. InBev zal uit principe de besparingen met de klanten, die daaraan meerwerken, delen.
Status 1 jaar na aanvang onderzoek
Sinds het beëindigen van de studie zijn 3 business cases gemaakt om de RDC infrastructuur aan te passen. Een vierde business case is vrijwel gereed. Alle 4 lijken ze positief te zijn en de eerste 2 zijn inmiddels in de praktijk gebracht. De 3e ligt voor advies bij de Ondernemingsraad. Dat lijkt voortvarend –en dat is het misschien ook wel-, maar het waren de meest logische stappen, die zonder TNO onderzoek wellicht ook plaats hadden kunnen vinden, maar waarvan met name de economische onderbouwing een stuk moeilijker zou zijn geweest zonder dat onderzoek. Ook met de andere aspecten van het onderzoek –die dus niet te maken hebben met de RDC infrastructuur, zoals de leveringsfrequentie- wordt gewerkt om deze in resultaten om te zetten. Daarbij gebruikt InBev de uitkomsten van het onderzoek om de afspraken met klanten zo te sturen dat de kosten zo laag mogelijk gehouden kunnen worden. De voordelen worden zoveel mogelijk met de klanten gedeeld. Een pilot in het veld laat heel bemoedigende resultaten zien. Omdat dit commercieel gevoelig ligt, wordt daar in dit kader verder niet op ingegaan.
Samenvatting
InBev is een typisch voorbeeld van een bedrijf waar niet de logistiek de veranderingen initieerde maar de huidige structuur ontstond door een samenloop van omstandigheden. De verzuchting van de logistiek manager “Als ik eens helemaal opnieuw zou kunnen beginnen dan…” kan na het uitvoeren van de greenfield studie door de business unit Mobiliteit & Logistiek van TNO in elk geval afgemaakt worden met “…weet ik in elk geval hoe ik het zou willen hebben”. Het doen van een greenfield studie kan worden aanbevolen om veranderingsprocessen op gang te brengen en in een stroomversnelling te brengen. De studie gaf vooral veel nieuw inzicht in de aanleveringskosten en de impact van de verschillende scenario’s. Niet alleen afzonderlijk maar ook in hun onderlinge samenhang. De gedegen onderbouwing van al deze aspecten vergemakkelijkt de discussie erover binnen de organisatie met diverse belangengroepen en maakt het kiezen van een gedragen koers mogelijk. In de ideale situatie is het aantal regionale distributiecentra teruggebracht van 14 naar 5 en wordt het kelderbier in meerdaagse ritten uitgereden. De 5 optimale RDC locaties vallen liggen dichtbij bestaande locaties die zonder veel meerkosten gekozen kunnen worden. De werktijden van chauffeurs zijn verruimd en er is in overleg met de verkoopafdeling tot een weloverwogen balans gekomen tussen de service die geboden wordt (leverfrequentie, levermomenten, levervolume, bierkeuze, etc.) en de bijbehorende kosten en opbrengsten.
Of de ideale situatie ook daadwerkelijk bereikt kan worden is nog maar de vraag. Omdat de ideale situatie niet van vandaag op morgen te bereiken is, is een stappenplan nodig. Ook moet rekening gehouden worden met bijkomende factoren als verbouwing of nieuwbouw, verhuiskosten, huurtermijnen, sociale kosten, etc. Voor elke stap wordt een business case opgesteld die aangeeft of die stap lonend is en of de eenmalige kosten worden terugverdiend. De volgorde van de stappen is ook mede bepalend voor de mate waarin de ideale situatie wordt bereikt. InBev heeft ervoor gekozen om “het laaghangend fruit eerst te plukken” en heeft hiervoor inmiddels 4 business cases opgesteld en 2 daarvan zijn al in praktijk gebracht. Deze volgorde kan het moeilijk maken om ook de laatste stappen naar het eindmodel te zetten omdat het grootste deel van het kostenvoordeel inmiddels verzilverd is terwijl de het grootste deel van de eenmalige kosten nog gemaakt moet worden en de veranderbereidheid afgenomen zal zijn. Een interessante onderzoeksvraag is of in de praktijk veel veranderingsprocessen uiteindelijk niet het beoogde doel bereiken omdat gekozen wordt laaghangend fruit te plukken of, anders gezegd, quick wins te realiseren en beter gekozen zou worden voor het beginnen met de moeilijkste stappen en door de zure appel heen te bijten en de zoete appels voor later te bewaren.
EEN METHODE VOOR HET ONTWIKKELEN VAN FLEXIBELE DISTRIBUTIENETWERKEN K. Sörensen, Katholieke Universiteit Leuven (Centrum voor Industrieel Beleid) P. Schittekat, Universiteit Antwerpen (Faculteit Toegepaste Economische Wetenschappen)
Abstract Voor bedrijven die (een deel van) de distributie uitbesteden, is het vaak interessant om op voorhand verschillende alternatieve distributienetwerken te bepalen, die alle een lage kost hebben, maar wel structureel verschillend zijn. Op deze manier kan snel overgeschakeld worden op een ander netwerk bij problemen met bijvoorbeeld een externe distributeur. We presenteren een methode die dit mogelijk maakt en een gevalstudie bij een grote distributeur van auto-onderdelen.
Inleiding
Voor het oplossen van grote strategische problemen, zoals de locatie van distributiehubs of het kiezen en inschakelen van 3PL providers, wordt tegenwoordig meer en meer gebruik gemaakt van optimalisatiesoftware. Deze software probeert een bepaald criterium (bv. kost) te optimaliseren, rekening houdend met een aantal voorwaarden (bv. capaciteit). Oplossingen gegenereerd door optimalisatiesoftware, worden echter dikwijls niet helemaal (of soms helemaal niet) aanvaard door de besluitnemer. Hiervoor kunnen meerdere redenen aangehaald worden. Ten eerste zal een oplossing slechts optimaal zijn voor een bepaald model, en nooit voor het echte probleem. Ten tweede kunnen bepaalde criteria soms moeilijk gekwantificeerd, en dus in het model opgenomen, worden. Ten derde kunnen bepaalde criteria en beperkingen van het optimalisatiemodel veranderen doorheen de tijd. In deze paper bespreken we een real-life probleem, waarmee een grote autoconstructeur geconfronteerd werd en de oplossingsmethode die door ons werd voorgesteld. We bespreken ook de resultaten van deze studie. Het probleem dat in deze paper besproken wordt is dat van het distribueren van reserveonderdelen in Europa. De autoconstructeur in kwestie, werkt hiervoor met twee hubs, een in het westen van Duitsland en een tweede in Tsjechië. Dealers kunnen bellen tijdens de werkuren om de reserveonderdelen te bestellen die ze de volgende ochtend nodig hebben. Een soortgelijke oproep zet een heel proces van handelingen in werking in de hub, waarbij de onderdelen uit het magazijn worden gehaald en klaargemaakt voor transport. Transport gebeurt door een third-party logistics
operator en kan direct van de hub naar de dealer gebeuren, of via een third-party logistics platform, bijvoorbeeld een opslagplaats van de 3PL provider. In het laatste geval brengen grote trucks de onderdelen naar het transportplatform, waarna deze met kleinere bestelwagens tot bij de dealer gebracht worden, in routes met meerdere stops. Uiteraard brengt deze werkwijze extra kosten met zich mee, aangezien de onderdelen opnieuw behandeld moeten worden op het transportplatform. Gewoonlijk zijn zulke transportplatformen eigendom van de 3PL provider, in tegenstelling tot de hubs, die eigendom zijn van de constructeur. Dit probleem wordt grafisch voorgesteld in figuur 1.
Figuur 1: Het bepalen van een transportnetwerk
De constructeur werkt voor het verdelen van de reserve-onderdelen met meerdere logistieke dienstverleners. Bij het selecteren van 3PL providers, gaat de constructeur als volgt te werkt. Gegeven de grote kost verbonden aan het transport van reserve-onderdelen, vraagt hij aan meerdere potentiële logistieke dienstverleners om een offerte uit te schrijven. Hierdoor verkrijgt hij een schatting van handling- en transportkosten per operator, en de locatie van hun transportplatform(en). Behalve deze kwantificeerbare kosten, wordt ook rekening gehouden met andere parameters, die moeilijker kwantificeerbaar zijn, in het bijzonder de kwaliteit van handling op het transportplatform. Om van deze factor een idee te krijgen, kan hij gegevens uit het verleden gebruiken voor dienstverleners met wie in het verleden gewerkt is geweest. Van nieuwe potentiële dienstverleners, zijn deze gegevens echter veel moeilijker in te schatten. Om rekening te kunnen houden met deze niet-kwantificeerbare gegevens, stellen wij een methode voor die het de constructeur mogelijk maakt om flexibel in te spelen op mogelijke wijzigingen in de kwaliteit van de logistieke dienstverleners. Onze methode stelt namelijk een aantal mogelijke transportnetwerken voor, die alle een goede kwaliteit (lage kost) hebben, maar wel onderling
structureel verschillend zijn. Hierdoor kan de constructeur eenvoudig van transportnetwerk wisselen, wanneer blijkt dat de kwaliteit van een bepaalde logistieke dienstverlener te wensen overlaat, zonder teveel
extra
kosten
op
te
lopen.
Het
genereren
van
meerdere
oplossingen
als
beslissingsondersteunende tool werd eerder voorgesteld door Barreto, Ferreira, Paixao, and Santos (2006). Een tweede voordeel van deze werkwijze, is dat ze de constructeur een grote onderhandelingsmacht verschaft. Onze methode verschaft de constructeur immers een aantal alternatieven, die hij kan gebruiken bij het onderhandelen met een logistieke dienstverlener. De door ons voorgestelde methode werd in de praktijk gemplementeerd in een commercieel pakket
voor rittenplanning (SHORTREC, van de firma ORTEC). De constructeur bepaalt hierbij de kost van het werken met bepaalde transporteurs door zélf de ritten van deze constructeur te plannen. Dit heeft als voordeel dat het een zeer nauwkeurige schatting van de kost van een transportnetwerk oplevert, en dat het bovendien een controle mogelijk maakt van de gerapporteerde kosten van elke transporteur. De rest van deze paper ziet er als volgt uit. In sectie Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. bespreken we kort het zogenaamde location–routing-probleem (locatie–rittenplanningsprobleem), de technische naam van het probleem dat door onze methode wordt opgelost. In sectie Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. bespreken we de door ons ontwikkelde methode. In sectie Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. bespreken we de behaalde resultaten en we eindigen met een conclusie.
Locatie–rittenplanning
Het probleem waarmee we hier geconfronteerd worden is het kiezen van een beperkte set van transportplatformen uit een grote verzameling, op zo’n manier dat de totale transportkost wordt geminimaliseerd. In de literatuur staan dit soort van problemen bekend onder de naam location–
routing problems. Location–routing problems zijn zeer moeilijke problemen aangezien ze opgebouwd zijn uit twee geneste subproblemen (het bepalen van de transportplatformen en vervolgens het bepalen van de rittenplanning vanuit elke transportplatform), die beide moeilijk 1 zijn. Dikwijls beschouwt men het locatieprobleem en het rittenplanningsprobleem apart, met als argumentatie dat deze problemen niet dezelfde planningshorizon hebben (locatieproblemen zijn immers lange-termijnbeslissingen van strategische aard, terwijl rittenplanningsproblemen eerder operationele beslissingen zijn). Niettemin hebben sommige auteurs aangevoerd dat het niet in acht nemen van de rittenplanning bij het localiseren van depots tot inferieure resultaten leidt (Rand, 1976, Salhi and Rand, 1989) en dat het oplossen van gecombineerde locatie–routingproblemen tot kostenbesparingen kunnen leiden, zelfs over langere tijdsperioden (Salhi and Nagy, 1999) bekeken. Bovendien kunnen we aanvoeren dat het kiezen van een transportplatform en de bijbehorende logistieke dienstverlener veeleer een tactische dan een strategische beslissing is, die zonder al te grote kosten ongedaan kan gemaakt worden. Het locatieprobleem en rittenplanningsprobleem kunnen dus in dit geval over een (bijna) zelfde planningshorizon beschouwd worden. Recent werd door Nagy and Salhi (2006) een literatuuroverzicht van papers over locatie–routing 1 Het woord moeilijk moet hier begrepen worden in de technische zin van het woord (NP hard) en betekent dat er geen algoritme bestaat waarvan de rekentijd stijgt volgens een polynomiale functie van de grootte van het probleem. In de praktijk is het vinden van de optimale oplossing van deze klasse van problemen ondoenbaar.
uitgevoerd. Deze papers werden onderverdeeld in categorieën op basis van verschillende criteria, zoals de planningshorizon, de oplossingsmethode (exact of heuristisch), de te optimaliseren doelfunctie, de routestructuur, enz. Een van de conclusies was dat exacte algoritmes (die gegarandeerd de optimale oplossing vinden), beperkt zijn tot zeer kleine problemen en dat realistische problemen enkel met heuristieken kunnen opgelost worden. Zoals gezegd worden locatie–routingproblemen over het algemeen opgelost door een heuristiek die beide problemen apart oplost. Deze heuristieken kunnen ingedeeld worden volgens de hoeveelheid informatie die doorgegeven wordt tussen de verschillende subproblemen in sekwentiële, iteratieve, en geneste methodes. Sekwentiële methodes geven lossen eerst het locatieprobleem op, en dan pas het rittenplanningsprobleem. Hoewel deze methodes meestal snel zijn, zijn ze vaak niet bijzonder effectief. In iteratieve methodes wordt informatie van het rittenplanningsprobleem teruggespeeld naar de locatiemodule. Deze methodes zijn vaak trager, maar leveren een hogere oplossingskwaliteit op. In geneste methodes tenslotte, wordt het rittenplanningsprobleem als een integraal onderdeel van het locatieprobleem beschouwd.
Methode
Onze oplossingstechniek is grotendeels gebaseerd op de geneste heuristische methode van Nagy and Salhi (1996) voor het locatie–routingprobleem. Dit algoritme werd aangepast voor onze doeleinden door een archiveringsmechanisme toe te voegen, dat een verzameling goede en diverse oplossingen genereert, en door het in een commercieel optimalisatiepakket (SHORTREC van ORTEC) in te bouwen. Het door ons gemplementeerde algoritme is een tabu search algoritme. Een oplossing in ons algoritme wordt voorgesteld als een binaire vector, waarbij elke positie overeenkomt met een potentieel transportplatform Als we de waarde 1 op een positie terugvinden dan werd het transportplatform gekozen (actief), en waarde 0 daarentegen betekent dat het niet gekozen werd (inactief). Een oplossing voor een probleem met 10 transportplatformen, waarvan 1, 3, en 8 actief zijn, kan dus worden voorgesteld als 1010000100. Merk op dat zo’n voorstelling eigenlijk geen volledige oplossing bepaalt, omdat de rittenplannen en de stromen goederen tussen de hubs en de transportplatformen er niet zijn in opgenomen. De kost van deze oplossing berekenen, vereist dan ook het oplossen van het corresponderende multi-depot rittenplanningsprobleem. Hiervoor doen we beroep op SHORTREC, wat als voordeel heeft dat we geen toegeving moeten doen wat betreft het realisme van het rittenplanningsprobleem. We kunnen immers beroep doen op het volledig arsenaal beperkingen waarmee SHORTREC rekening kan houden (bv. tijdsvensters, truckcapaciteiten, enz.). Van de besluitnemer wordt gevraagd hoeveel transportplatformen hij wenst te selecteren, waarna het
algoritme een aantal configuraties met lage kost en het juiste aantal transportplatformen zoekt.
Tabu search algoritme
Tabu search (Glover and Laguna, 1999) is een local search algoritme, wat betekent dat het iteratief een oplossing probeert te verbeteren, door het herhaald uitvoeren van kleine verbeteringen, die in de literatuur moves genoemd worden. Ons algoritme werkt met zogenaamde swap moves. Hierbij wordt gelijktijdig een actief platform op inactief gezet en een inactief platform op actief. Bij elke iteratie van het algoritme, worden alle mogelijke van zulke swap moves geprobeerd en de move die de grootste kostendaling met zich meebrengt wordt gekozen. Indien er geen kostendalende swaps mogelijk zijn, wordt de move met de kleinste kostenstijging gekozen. Stel dat we twee transportplatformen uit vier moeten kiezen en vertrekken van de oplossing waarbij platformen 2 en 4 gekozen zijn, voorgesteld als 0101, dan zijn vier oplossingen bereikbaar in een enkele move: 1001, 1100, 0011 en 0110, waarbij dus telkens een platform wordt gesloten en een wordt geopend. Uit deze vier oplossingen zal dan de beste gekozen worden. Vanuit deze nieuwe oplossing zal opnieuw een move gemaakt worden, tot er geen verbeteringen meer mogelijk zijn.
Tabulijst
Specifiek
voor
tabu
search
is
dat
het
een
lokale
verbeteringsheuristiek
uitbreidt
met
geheugenstructuren, die de zoektocht sturen. De meest-gebruikte geheugenstructuur is de zogenaamde tabulijst. De in de vorige paragraaf besproken verbeteringsheuristiek zal immers in een lus terecht komen op het moment dat er geen kostendalende swaps meer mogelijk zijn. In dat geval zal een kostenstijgende move gekozen worden, die echter in de volgende stap onmiddellijk terug ongedaan gemaakt zal worden. Dit betekent echter over het algemeen niet dat de allerbeste oplossing bereikt is, maar dat we meer dan waarschijnlijk terecht zijn gekomen in wat een lokaal minimum wordt genoemd. De tabulijst maakt het in dit geval mogelijk om de zoektocht verder te zetten door bepaalde recent gebeurde moves te verbieden. Concreet gebeurt dit door een lijst van n recente moves bij te houden en de omgekeerde move te verbieden. Een uitgevoerde move zal door dit mechanisme dus n iteraties niet ongedaan gemaakt kunnen worden. Op deze manier verhogen we de kans om uit het dal van het lokaal minimum te klimmen en op zoek te gaan naar de allerbeste oplossing.
Lange-termijngeheugen en aspiratie
Naast de tabulijst, bevat ons algoritme nog twee andere geheugenstructuren die de zoektocht naar een goede oplossing zullen sturen. Het lange-termijngeheugen of frekwentiegeheugen wordt gebruikt om de zoektocht te diversifiëren. De local search verbeteringsheuristiek in combinatie met de tabulijst hebben immers de neiging om weinig variatie in de gevonden oplossingen te genereren, waardoor bepaalde delen van de zoekruimte (de verzameling van alle oplossingen) niet doorzocht zullen worden. Het lange-termijngeheugen forceert de zoektocht om nieuwe oplossingen te bekijken. Deze diversificatie werkt door bij te houden in het lange-termijngeheugen hoe vaak elk transportplatform reeds actief is geweest. Op bepaalde tijdstippen wordt dan de zoektocht verder gezet vanaf de tot nu toe beste oplossing, waarbij het meest frequent voorgekomen transportplatform op inactief wordt gezet en het minst frequent voorgekomen op actief. De omgekeerde move wordt op de tabulijst gezet, waardoor we niet onmiddellijk bij de vorige oplossing zullen uitkomen. In het zogenaamde aspiratiegeheugen bewaren we de allerbeste oplossing. Het aspiratiecriterium wordt gebruikt om de tabulijst buiten werking te stellen indien deze zou verhinderen dat een oplossing gevonden wordt die beter is dan de beste oplossing tot nu toe gevonden. Met andere woorden: een move die de allerbeste oplossing verbetert, mag steeds uitgevoerd worden, ongeacht of deze move voorkomt op de tabulijst of niet.
Archivering van goede en diverse oplossingen
Om een verzameling alternatieve oplossingen te genereren, bewaren we een archief met een beperkt aantal oplossingen. We zorgen ervoor dat de oplossingen in het archief structureel divers zijn. Indien het archief nog niet vol is, worden alle oplossingen toegevoegd met een oplossingskwaliteit die binnen een bepaald percentage d valt van de kwaliteit van de allerbeste oplossing tot nu toe gevonden en waarvan de afstand tot de oplossingen in het archief groter d is dan een parameter . De afstand van oplossing x tot het archief d wordt berekend als de kleinste afstand tussen x en een oplossing uit het archief. Als afstandsmaatstaf tussen twee oplossingen gebruiken we de zogenaamde
Hamming distance. Deze wordt berekend als het aantal transportplatformen met verschillende status in beide oplossingen. Ter illustratie: de Hamming distance tussen de volgende twee oplossingen is 4 (verschillende status voor transportplatformen 3, 4, 6 en 9): 010111000
011010001 Als het archief vol is, wordt een oplossing verwijderd telkens er een wordt toegevoegd. De oplossing die verwijderd zal worden, is degene die het dichtste ligt bij degene die toegevoegd wordt (waarbij de afstand opnieuw gemeten wordt met de Hamming distance). Er bestaat een uitzondering op deze regel, die vermijdt dat de beste oplossing uit het archief verdwijnt. Wanneer een nieuwe oplossing het dichtst bij de beste oplossing ligt, maar minder goed is dan deze beste oplossing, wordt ze genegeerd.
Berekening van de doelfunctie
Zeer belangrijk bij het oplossen van dit probleem is het schatten van de waarde van de doelfunctie, d.w.z. de totale kost van het transportnetwerk. Zoals gezegd, werd dit locatie–routingmodel ingebouwd in een commercieel pakket voor rittenplanning. Dit betekent dat de kost van een transportnetwerk, gegeven de lijst van actieve depots, kan bepaald worden door een oplossing voor het bijbehorende rittenplanningsprobleem te laten zoeken door SHORTREC. Dit biedt een aantal belangrijke voordelen. SHORTREC is een uitermate krachtig en flexibel pakket, dat met een groot aantal nevenvoorwaarden rekening kan houden. Zo wordt het mogelijk om rekening te houden met deadlines bij de dealers, vroegst-mogelijke vertrektijden bij de hub, toegelaten trucks bij bepaalde moeilijk te bereiken dealers, heterogeen wagenpark van de logistieke dienstverleners, wettelijke beperkingen, enz. Bovendien kan gewerkt worden op basis van werkelijke kost, bestaande uit een vaste kost, een variabele kost per kilometer en een variabele kost per uur. Ook maakt deze aanpak het mogelijk om automatisch het benodigd aantal volle trucks van de hubs naar de transportplatformen te bepalen. Deze aanpak maakt het mogelijk om een zeer nauwkeurige schatting van de werkelijke kost van een transportnetwerk te bekomen. Als nadeel van deze werkwijze kan aangestipt worden, dat het berekenen van een compleet rittenplan een aanzienlijke tijd in beslag neemt. Aangezien onze aanpak vereist dat een groot aantal rittenplannen opgesteld wordt (één per transportnetwerk dat door het tabu search algoritme wordt geëvalueerd), duurt het oplossen van het volledige locatieroutingprobleem dan ook een hele tijd. Langs de andere kant kan dan weer gesteld worden dat de benodigde rekentijd voor het oplossen van dit probleem, gegeven het belang ervan, geen grote bekommernis is voor de autoconstructeur. Om de rekentijd te beperken, werd gebruik gemaakt van wat Nagy and Salhi (1996) de influence
region noemen. Bij het sluiten of openen van een platform, is in principe een volledige reoptimalisatie nodig, waarbij alle dealers opnieuw ingepland moeten worden. Het is echter onwaarschijnlijk dat het openen of sluiten van een platform een belangrijke impact zou hebben op de rittenplanning van een
veraf gelegen platform. Daarom worden bij het openen of sluiten van een bepaald platform de ritten van platforms die niet binnen een bepaald aantal minuten rijden van dit platform liggen, vastgehouden.
Resultaten
Het concrete probleem waarmee de constructeur moest afrekenen, bestond erin om 700 dealers toe te wijzen aan een twintigtal platformen, te kiezen uit 30 tot 35 potentiële platformen. Er werd gekozen om een vijftal alternatieven te laten verschaffen door de optimalisatietool. De totale rekentijd voor het zoeken van deze alternatieven, was 24 tot 48 uur, afhankelijk van de configuratie. Het succes van de ontwikkelde methode wordt bewezen door het feit dat de constructeur op dit moment werkt met het door ons ontwikkelde en gemplementeerde algoritme. Volgens de door de constructeur ter beschikking gestelde gegevens, leverde het inzetten van deze tool netwerken op waarvan de kosten ongeveer 10% lager liggen, dan het netwerk dat tot dan toe gebruikt werd. Bovendien gebruikt de constructeur de tool en de alternatieve oplossingen die erdoor gegenereerd worden tijdens de onderhandelingen met potentiële 3PL providers. Doordat de autoconstructeur bovendien beter geïnformeerd is, beschikt hij over een veel betere onderhandelingspositie dan tevoren, wat het hem mogelijk maakt om betere voorwaarden te verkrijgen.
Conclusie
In deze paper bespraken we de ontwikkeling van een methode om flexibele distributienetwerken te ontwikkelen. De methode die we ontwikkelden, een tabu search algoritme, aangevuld met een archiveringstechniek op basis van de Hamming distance, wordt op dit moment door een grote autoconstructeur ingezet voor het kiezen van transportplatformen en het onderhandelen met mogelijke logistieke dienstverleners. De belangrijkste uitdaging voor de toekomst is het terugdringen van de benodigde rekentijd, om zo nog grotere problemen aan te kunnen pakken. Hiervoor wordt in eerste instantie gedacht aan de ontwikkeling van een methode om op efficiënte wijze de kosten van een distributienetwerk te kunnen schatten, zonder hierbij een volledige rittenplanning op te moeten stellen. Dit zou de methode in staat moeten stellen om veel sneller bepaalde distributienetwerken te kunnen uitsluiten van verdere consideratie, en zou de rekentijd aanzienlijk moeten inkorten. In de toekomst zouden bijvoorbeeld in het kader van duurzaam transport andere criteria, zoals minimaliseren van uitstoot, kunnen worden
toegevoegd.
References
S. Barreto, C. Ferreira, J. Paixao, and B.S. Santos. Using clustering analysis in a capacitated location-routing problem. European Journal of Operational Research, In Press, corrected Proof, 2006. F. Glover and M. Laguna. Tabu Search. Kluwer, Boston, 1999. G. Nagy and S. Salhi. Location-routing: Issues, models and methods. European Journal Of
Operational Research, To appear, 2006. G. Nagy and S. Salhi. Nested heuristic methods for the location-routing problem. Journal of the
Operational Research Society, 47: 1166–1174, 1996. G.K. Rand. Methodological choices in depot location studies. Operational Research Quaterly, 27:241–249, 1976. S. Salhi and G. Nagy. Consistency and robustness in location–routing. Studies in Locational
Analysis, 13:3–19, 1999. S. Salhi and G.K. Rand. The effect of ignoring routes when locating depots. European Journal Of
Operational Research, 39: 150–156, 1989.
WINNENDE DEFENSIE LOGISTIEKE NETWERKEN: NIEUWE LOGISTIEKE CONCEPTEN VOOR DEFENSIELOGISTIEK? W. Ploos van Amstel, Nederlandse Defensie Academie (Sectie Logistiek en Informatie)
Samenvatting Doordat de aard van de conflicten in toenemende mate een asymmetrisch karakter krijgt zien we een trend waarbinnen de logistiek voor Defensie steeds centraler gaat staan om responsief en overal, altijd en onder alle omstandigheden te kunnen reageren. De op voorspelbaarheid gebaseerde defensielogistiek, met zijn vaste structuren, moet worden vervangen door netwerkdenken, en dan in het bijzonder door transparante en responsieve netwerken. Deze paper presenteert enkele uitdagingen waarvoor Defensie op logistiek gebied staat. Krijgsmachten wereldwijd erkennen dat logistiek een kritieke succesfactor is voor operaties. Ontwikkelingen in het optreden van de krijgsmacht leiden tot een verandering in het denken over logistieke ondersteuning. Bijvoorbeeld de toename van asymmetrische conflicten, meer ‘joint’ en ‘combined’ optreden, de noodzaak tot en de efficiëntieverbeteringen in de basislogistiek en de beschikbaarheid van geavanceerde ICT voor de logistiek. Er is behoefte aan transparante en responsieve netwerken. De centrale vraag is ten eerste hoe defensie-organisaties winnende logistieke netwerken kunnen organiseren: hoe functioneren netwerken voor de inzet van militaire mensen en middelen bij toenemende responsiviteit en afnemende zekerheid? En ten tweede hoe kunnen krijgsmachten de grotere communicatiemogelijkheden benutten voor een betere inzet van militaire mensen en middelen binnen de logistiek? Tijdens de VLW wil de auteur in gesprek gaan met deelnemers over de mogelijkheden die nieuwe concepten als intelligent agent, RFID, mobiele communicatie, intelligente concepten en network enabled computing kunnen bieden voor defensielogistiek.
Logistiek zorg(t) voor actie Logistiek bij
defensie
is
veelomvattend.
Het
gaat
om
bijvoorbeeld
personeel,
materieel,
verbruiksgoederen en geneeskundige zorg. De activiteiten spelen niet alleen in het operatiegebied, maar ook het thuisland, in dit geval Nederland. Logistiek binnen Defensie is in vier thema’s uitgewerkt: •
Ketenlogistiek richt zich op het uitvoeren van processen om goederen en personen op het juiste moment op de juiste plaats in de juiste hoeveelheid en de juiste hoedanigheid beschikbaar te hebben voor de primaire operationele taak.
•
Systeemlogistiek is de vaststelling van het beleid en de uitvoering ervan voor het verkrijgen, het ter beschikking stellen en het in standhouden van de materiele middelen die operationele eenheden nodig hebben om hun taak te kunnen uitvoeren.
•
Personele logistiek richt zich vooral op de (strategische) verplaatsing van troepen naar en binnen de inzetgebieden en uiteindelijk weer naar huis i .
•
Militaire gezondheidszorg gaat over de ondersteuning van de geneeskundige processen binnen Nederland en in inzetgebieden.
Binnen het militaire logistieke domein worden nog twee begrippen gehanteerd: de basislogistiek, ook wel vredeslogistiek genoemd, en de operationele logistiek die zich meer richt op de ondersteuning in het inzetgebied. De basislogistiek zorgt voor de basisvoorwaarden om operationele logistiek te kunnen bedrijven. De operationele logistiek omvat alle logistieke activiteiten die een directe relatie hebben met de operationele taakuitvoering van de krijgsmacht bij de inzet. In het algemeen geven beiden de mate weer waarin een directe relatie met de operationele taakuitvoering van de eenheden bestaat. De basislogistiek heeft over het algemeen een indirecte relatie met de operaties en de operationele logistiek de meest directe relatie met de taakuitvoering van de operationele eenheden. De overgang van basislogistiek naar operationele logistiek is in de praktijk niet altijd scherp aan te geven, omdat de directe vraag van eenheden wel eens diep stroomopwaarts in de defensielogistieke keten kan doordringen.
Juiste uitgangspunten? In het boek ‘Van markententster tot logistiek netwerk’, concludeert professor Roos ii zelfs dat de militaire logistiek de bron is van alle logistieke organisatiebeginselen. Veel lessen over voorraadpunten, voorraadbeheer, transport, logistieke planning en organisatie vormen ook vandaag nog de basis voor logistiek bij Defensie, maar ook in de civiele sector. De vraag is echter of deze uitgangspunten nog wel passen bij het huidige optreden van de krijgsmacht. Na de beëindiging van de Koude Oorlog is de taakstelling van de Nederlandse Krijgsmacht gewijzigd. De situatie waarbij de vijand vanuit het Oosten kon binnenvallen, en waarbij de Nederlandse eenheden het gevecht met de Rus op de Duitse laagvlakte moesten aangaan, is ten einde. Defensielogistiek was helemaal ingespeeld op die taakstelling, na de val van de Berlijnse muur op 9 november 1989 veranderde deze echter iii . Conflicten in de periode voor 1990 waren vooral symmetrisch van aard. De partijen in het veld vochten met vergelijkbare middelen en spelregels. Wat volgde was een periode van asymmetrische conflicten met als dieptepunt de aanslagen van Al Qaeda in Amerika op 11 september 2001. De asymmetrische wijze van conflictvoering vindt op het land plaats en vindt vooral plaats in moeilijk begaanbaar en slecht toegankelijk terrein en vaker ook in verstedelijkte gebieden. In Vietnam was dat
de sawah’s, in de Balkan de bergen, in Afghanistan de woestijn en de bergen, in Indonesië destijds de jungle en in Irak vandaag de binnenstad. De ondergrondse netwerken opereren in kleine autonome cellen die uitermate effectief acteren. Sommige van die netwerken werken zelfs wereldwijd. Bin Ladens Al Qaeda is daarvan een voorbeeld. Het asymmetrisch conflict vraagt om een ander opereren van de krijgsmacht. Tijdens het symposium ‘De toekomst van het landoptreden’ in december 2004 werd geconcludeerd dat het succes van militaire operaties in grote mate afhankelijk is van de wijze waarop de krijgsmachten in staat zijn te anticiperen op acties van de bij het conflict betrokken partijen. Het optreden kenmerkt zich door complexiteit. Niet alleen kan de intensiteit van operaties razendsnel wijzigen, maar ook op verschillende niveaus volstrekt anders zijn. Een bataljon kan een vredesoperatie uitvoeren, terwijl tegelijkertijd, geografisch gezien vlakbij, een groep een gevechtsactie uitvoert. Daarnaast kan bij een conflict een veelheid aan partijen betrokken zijn, variërend van strijdende partijen en de locale bevolking, tot internationale hulporganisaties en de media. De Nederlandse krijgsmacht is meer expeditionair gericht. Dit expeditionair optreden kent een grote mate van onzekerheid en daarmee onvoorspelbaarheid. Dit stelt grote eisen aan de ondersteunende logistiek. Die moet betrouwbaar en responsief zijn onder alle omstandigheden iv . Het optreden wordt ook gedomineerd door de inzet van technologisch complexe wapensystemen v . Dit vergt een verfijnd samenspel van mensen, wapens, munitie en ‘command, control, communications, computers, intelligence, surveillance and reconnaissance’ (C4ISR). Er zijn grote veranderingen in de persoonlijke uitrusting van de soldaat (Soldier Modernization Program), de voertuigen,
precisiewapens
en
-munitie,
sensoren,
platformen
en
informatie-
en
communicatietechnologie (ICT) die de besluitvorming en commandovoering ondersteunen.
Nieuwe logistieke uitdagingen Defensie opereert dus meer en meer in een kleinere wereld. Bekend is de deelname aan vredesoperaties, vaak in multinationale operationele samenwerking. Recent is de NATO Response Force (NRF) ingesteld. Deze snelle interventiemacht moet binnen vijf dagen kunnen worden ingezet in crisisgebieden over de hele wereld en moet het daar als relatief kleine, maar goed getrainde en geoutilleerde groep circa dertig dagen kunnen uithouden. De NRF combineert strijdkrachten van land-, lucht- en zeemachten van de NATO-lidstaten. Op dit moment doen veertien lidstaten mee, waaronder Nederland vi . Die kleinere wereld betekent opereren in uiteenlopende omstandigheden op onbekende locaties en dus ook eerst de verplaatsing van materieel en mensen naar die locaties, en daarmee samenhangende transportvraagstukken. Ook vragen internationale operaties om een langdurige inzet van middelen. Snelheid en gevechtskracht zijn dus belangrijke doelstellingen, zowel in het plannen als
het uitvoeren van de operaties (bij de voorbereiding, de daadwerkelijke inzet en de afbouwfase). Dit allemaal binnen reactietijden van enkele dagen en bij minimale voorraden. Met de val van de muur kwam defensielogistiek in een ander licht te staan. De taakstelling ten tijde van de Koude Oorlog werd gekenmerkt door een grote voorspelbaarheid, de nieuwe taakstelling kent een grote mate van onzekerheid en is voor buitenstaanders meestal onvoorstelbaar. Vermunt stelt dat het traditionele logistieke denken moest plaats maken voor een denken in termen van responsiviteit en netwerken. De vraag is dus: wat maakt defensielogistieke netwerken winnend? De grotere inzet van geavanceerde wapensystemen roept vragen op als: wat betekent het veranderende optreden voor de instandhouding van deze wapensystemen? Maar ook: hoe kunnen we de grotere communicatiemogelijkheden benutten voor logistieke verbeteringen?
Beleidskader logistiek 2006 De Defensienota 2000 gaf de aanzet tot de ontwikkeling van een defensiebreed beleidskader voor de logistieke ondersteuning van militaire operaties vii . Die behoefte komt onder meer voort uit het feit dat de krijgsmacht vaker te maken krijgt met operaties waarbij meerdere krijgsmachtdelen, ‘joint’, of meerdere nationale krijgsmachten, ‘combined’, betrokken zijn. De logistieke ondersteuning is niet langer uitsluitend een nationale verantwoordelijkheid. Logistiek is ook verantwoordelijk voor het de efficiënte en effectieve uitvoering van defensie taken in vredestijd in Nederland, bij overigens krimpende budgetten. Tenslotte is het algemene streven om daar waar dat kosteneffectief en mogelijk is civiele capaciteit te benutten, ook in de logistieke ondersteuning van operaties. Dit roept de vraag op hoe deze open logistieke netwerken succesvol kunnen worden gerealiseerd. De veranderende omgeving is terug te vinden in de uitgangspunten voor logistiek binnen Defensie. Enkele onderdelen van het logistiek beleidskader, zoals dat is vastgelegd in het Beleidskader Logistiek 2006, zijn viii : •
Werken vanuit open logistieke netwerken. ‘Open’ betekent in samenwerking tussen krijgsmachtdelen en krijgsmachten onderling (internationaal), maar ook civiel-militaire samenwerking (nationaal, maar ook lokaal in het operatiegebied bij expeditionair optreden).
•
De inzet van een generieke logistieke keten. In een open logistiek netwerk gaat het om de realisering van een logische aaneenschakeling van benodigde logistieke capaciteiten tot een logistieke keten, van waaruit op basis van samenwerking het vereiste volume en de vereiste kwaliteit aan logistieke ondersteuning wordt geleverd. Voor de gehele krijgsmacht geldt een generiek denkmodel voor de logistieke keten. Voor een daadwerkelijke operatie wordt een missie-specifieke logistieke keten ontworpen. Criteria daarvoor worden ontleend aan een
combinatie van product- en marktkenmerken (bijvoorbeeld missie-kritieke goederen en omgevingsfactoren). •
Een integrale bedrijfsmatige afstemming over alle ketens heen: een afstemming op het operationele proces en een planning en besturing van de gehele operationele keten. Daarbij wordt uitgegaan van gemeenschappelijke kaders voor alle ketenparticipanten. Dat moet leiden tot minimale voorraden en een gegarandeerde voorziening.
•
Om open logistieke netwerken te realiseren zijn transparante en ‘connectible’ informatie netwerken en de standaardisatie van procedures en gegevens over producten en wapensystemen nodig. De aansluiting bij Network Enabled Capabilities (NEC) is daarbij uitgangspunt. Projecten als Project Theatre Independent Tactical Army and Airforce Network (TITAAN) en de implementatie van ERP zijn daarbij voorwaarden.
•
Een duidelijke ordening van de logistieke verantwoordelijkheden. Het operationeel logistiek concept kent bijvoorbeeld centrale bestuurders en beheerders die verantwoordelijk zijn voor de integrale ketenbeheersing, de aansturing van de logistieke ondersteuning en de opstelling en vaststelling van eisen en randvoorwaarden voor de logistieke ondersteuning en de inrichting van de logistieke keten.
Winnende logistieke netwerken De geschetste ontwikkelingen betekenen grote uitdagingen voor defensielogistiek. Defensie moet te allen tijde haar taken in expeditionair optreden beheersbaar kunnen uitvoeren. Het ontbreken van de juiste hoeveelheid munitie, voedsel, medische zorg en reserve-onderdelen op de juiste plaats, tijdstip in een conflictsituatie dient te worden voorkomen. Om op de grotere onzekerheid te kunnen reageren, moet onderzoek uitwijzen hoe dit gerealiseerd kan worden in defensielogistieke netwerken. Als voorbeeld van een winnend logistiek netwerk refereerde professor Vermunt tijdens het KMAsymposium in november 2004 aan Bin Laden en Al Qaeda, die volgens hem het ideale logistieke netwerk weergaven door flexibel, responsief, innoverend en zeer creatief te zijn ix . Logistieke netwerken zijn ook in de civiele sector in ontwikkeling, waarbij de aandacht vooral uitgaat naar het adequaat reageren op de onzekerheid van de consumentenvraag. Met name Cranfield University (UK) en het Massachusetts Institute of Technology (USA) doen intensief onderzoek naar het reageren op vraagonzekerheid, wat heeft geresulteerd in theorieën over logistieke netwerken x . Samenwerking binnen logistieke netwerken stelt organisaties in staat om snel, flexibel, responsief en doelmatig te reageren op veranderingen. Aangezien het defensie-optreden op een aantal aspecten afwijkt van de civiele sector, moet defensie inzichten en noties inzake de ‘civiele logistiek’ aanpassen om winnende logistieke netwerken te kunnen vormgeven. De logistieke netwerken moeten de krijgsmacht in staat stellen adequaat te reageren op onzekerheid.
Intelligente logistieke concepten Door de ontwikkelingen in aard, tijd, schaal en ruimte op politiek-militair vlak is behoefte aan een betere informatieverwerkingscapaciteit om de steeds grotere informatiestromen en de vraag naar real-time informatie om beslissingsondersteuning te faciliteren xi . Op technologisch vlak is de afgelopen decennia terzake enorme vooruitgang geboekt. Computercomponenten worden sneller, kleiner en degelijker, waardoor ze breder toepasbaar zijn. Computers werken meer in netwerken met snellere verbindingen, waardoor de informatieverwerkingscapaciteit toeneemt. Meer en betere satellieten zorgen voor de mogelijkheid van een wereldwijd, draadloos communicatienetwerk. De opkomst van kleine, genetwerkte RFID-tags xii , ‘intelligent agents’ en Network Centric Warfare (NCW) zijn daarvan sprekende
voorbeelden.
NCW
ondersteunt
de
beslissingssnelheid;
het
omzetten
van
informatieoverwicht in acties. Dit alles heeft als einddoel een versneld operatietempo, verhoogde responsiviteit, minder risico’s, lagere kosten en uiterst effectieve operaties. Het succes van militair optreden is meer afhankelijk van informatiesuperioriteit, dat wil zeggen de mate waarin informatie sneller kan worden verzameld en verwerkt dan een tegenstander dat kan. Toepassing van ICT biedt de mogelijkheid om commando-elementen, sensoren en wapensystemen op te nemen in één netwerk xiii . De militaire capaciteiten die dit mogelijk maken worden aangeduid als ‘Network Enabled Capabilities’ (NEC) en ‘Military Capability Packages’ (MCP). De toepassing van NEC biedt ook voor logistiek nieuwe mogelijkheden. De opkomst van geavanceerde ICT maakt het mogelijk om doeltreffend en doelmatig te opereren en biedt mogelijkheden voor het verbeteren van de bedrijfsvoering. Deze ontwikkelingen vragen om het snel kunnen schakelen en daarmee om een veel grotere logistieke flexibiliteit; precision guided logistics. In de literatuur komt het begrip Sense and Respond Logistics veelvuldig naar xiv . De achterliggende intelligente logistieke concepten zijn innovatieve hoogwaardige concepten waarbij door de vergroting van de transparantie in de keten mogelijkheden worden gecreëerd voor de verbetering van de efficiëntie en effectiviteit van de bedrijfsgrensoverschrijdende logistieke processen. Zelforganisatie, synchronisatie en pro-activiteit zijn sleutelwoorden bij deze concepten.
Centraal
daarbij
staat
de
toepassing
van
op
intelligent
agents
gebaseerde
softwarecomponenten xv . Belangrijke vraag is of het principe van ‘vraagsturing’, en daarmee reactiviteit, nog wel passend is. De vraag voor wetenschappelijk onderzoekers is wat een toegenomen situational awareness en de toepassing van intelligent agents en intelligente logistieke concepten kunnen betekenen voor bijvoorbeeld transport, bevoorrading, onderhoud, geneeskundige zorg en troepenverplaatsingen binnen defensie.
Innovatie in defensielogistiek De geschetste ontwikkelingen in het optreden van de krijgsmacht leiden tot een verandering in het denken over logistieke ondersteuning: •
De toename van asymmetrische conflicten, met een grote mate van logistieke onzekerheid en onvoorspelbaarheid.
•
Een vaker gezamenlijk wereldwijd ‘joint’ optreden van de krijgsmacht(delen) en ‘combined’ met andere NATO- en VN-lidstaten, zowel in ad hoc coalities als in meer permanente samenwerkingsverbanden. Ook is er intensieve samenwerking met civiele hulporganisaties.
•
De noodzaak tot efficiëntieverbeteringen door krimpende defensiebudgetten.
•
De ontwikkeling en implementatie van krachtige en betaalbare ICT voor de planning en besturing van logistieke processen.
De op voorspelbaarheid gebaseerde defensielogistiek, met zijn vaste structuren, moet worden vervangen door netwerkdenken, en dan in het bijzonder door transparante en responsieve netwerken.
Literatuur Bekkers, F.F., A.C. Kernkamp, e.a. (2004), Technologieverkenningen Defensie 2004, TNO-FEL, Den Haag Cran, G. (2004), Operations analysis support to network centric operations, MORS Workshop Virginia, January 26, 2004 Edwards, J.E. (2004), Combat Service Support Guide, Stackpole Books, Mechanicsburg Faber, N., W. Jansen W., P.L.J. Thoolen (2003), Denken in netwerken, Militaire Spectator, Jrg. 172 nr. 7/8 Goor, A.R. van, M.J. Ploos van Amstel, W. Ploos van Amstel (2003), European distribution and supply
chain logistics, Stenfert Kroese Groningen Ham, A. van der, W. Ploos van Amstel, T.J.S. Vogten e.a. (2005), Radio Frequency Identification Toepassing en toekomst binnen defensielogistiek, Militaire Spectator, jrg. 174, nr. 3 Hughes, D. (2004), Precision Guided Logistics, Aviation Week & Space Technology, pp.45-46
Kernkamp, A.C. e.a. (2005), Technology watch defence logistics, TNO FEL februari 2005 Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2002), Beleidskader Logistiek 2006, Ministerie van Defensie, Den Haag Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2004a), De toekomst van het landoptreden, Verslag symposium 10 december 2004, Kasteel de Wittenburg te Wassenaar, uitgave Landmacht, TNO en Clingendael Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2004b), Het domein van de officier, Ministerie van Defensie, Den Haag Man, A.P. (2004), The Network Economy, Aldershot, Edward Elgar Man, A.P., E.J. de Waard (2005), Building a network organization in a military context-lessons from the JSF-programma, NL-ARMS 2005, KMA Breda Man, A.P., E.J. de Waard (2005), Publiek private samenwerking: Lessen uit het JSF-netwerk, Militaire
Spectator, Jrg 174 (nr. 5) Merriënboer, S.A. van, A.J.M. Vermunt, M.J.M. Voskuilen (2002), Transparantie: noodzaak of gevaar voor Defensie?, Militaire Spectator, Jrg 171 (nr. 11) NATO (1997), NATO Logistics Handbook, NATO http://www.nato.int/docu/logi-en/1997/lo-1809.htm NATO (2004), NATO in the 21st Century, May 2004, http://www.nato.int/docu/home.htm#theme Osinga, F.P.B. (2003), Netwerkend de oorlog in, Militaire Spectator, Jrg. 192 (nr. 7 en nr. 9) Pagonis, W.G. e.a. (2001), Moving Mountains: Lessons in Leadership and Logistics from the Gulf War, Harvard Business School Press Ploos van Amstel, W. (2005), Winnende logistieke netwerken (oratie 23 maart 2005), Koninklijke Militaire Academie Ploos van Amstel, W., J. Reijling (2005), Aircraft maintenance in the Royal Netherlands Air Force Working in an open logistics network, NL-ARMS 2005, KMA Breda
Reijling, J. (2002), Vliegtuigonderhoud bij de Koninklijke Luchtmacht, Militaire Spectator, 11/2002 Roos, H.B., J. Schulten red. (2002), Van marketentster tot logistiek netwerk, Boom, Amsterdam Ruiter de, J.A.C. (2002), Defensiebreed beleidskader voor de logistieke ondersteuning van militaire operaties, Militaire Spectator Jrg. 171 (nr. 11) Sheffi, Y., J.B. Rice, J.M. Fleck and F. Caniato, (2001), Supply chain management under the threat of international terrorism, International Journal of Logistics Management, Vol.12 (No.2) Stavenuiter, J. (2002), Cost Effective Management Control of Capital Assets, www.amc-rf.com, The Netherlands, ISBN 90 9015938-x Thoolen, P.L.J., A.J.M. Vermunt (2005), What’s the right supply chain for warfare?, NL-ARMS 2005, KMA Breda Verduijn, T. (red.) (2003), Intelligent logistic concepts, Eburon Delft
i
Daarnaast wordt binnen Defensie onder personele logistiek in ruime zin onder meer ook de werving en selectie van personeel en het Human Resource Management verstaan. In deze bijdrage is de personele logistiek in ‘enge’ zin beschouwd.
ii
Roos, H.B., J. Schulten red. (2002), Van marketentster tot logistiek netwerk, Boom, Amsterdam.
iii Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2004a), De toekomst van het landoptreden, Verslag symposium 10 december 2004, Kasteel de Wittenburg te Wassenaar, uitgave Landmacht, TNO en Clingendael. iv
Thoolen, P.L.J., A.J.M. Vermunt (2005), What’s the right supply chain for warfare?, NL-ARMS 2005, KMA Breda.
v
Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2004a), De toekomst van het landoptreden, Verslag symposium 10 december 2004, Kasteel de Wittenburg te Wassenaar, uitgave Landmacht, TNO en Clingendael.
vi
NATO (2004), NATO in the 21st Century, May 2004.
vii
Ruiter de, J.A.C. (2002), Defensiebreed beleidskader voor de logistieke ondersteuning van militaire operaties,
Militaire Spectator Jrg. 171 (nr. 11). viii
Koninklijke Landmacht/Ministerie van Defensie (2002), Beleidskader Logistiek 2006, Ministerie van Defensie, Den Haag. ix
Thoolen, P.L.J., A.J.M. Vermunt (2005), What’s the right supply chain for warfare?, NL-ARMS 2005, KMA Breda.
x
Sheffi, Y., J.B. Rice, J.M. Fleck and F. Caniato, (2001), Supply chain management under the threat of international terrorism, International Journal of Logistics Management, Vol.12 (No.2).
xi xii
Osinga, F.P.B. (2003), Netwerkend de oorlog in, Militaire Spectator, Jrg. 192 (nr. 7 en nr. 9).
Ham, A. van der, W. Ploos van Amstel, T.J.S. Vogten e.a. (2005), Radio Frequency Identification Toepassing en toekomst binnen defensielogistiek, Militaire Spectator, jrg. 174, nr. 3.
xiii
Cran, G. (2004), Operations analysis support to network centric operations, MORS Workshop Virginia, January 26, 2004.
xiv
Kernkamp, A.C. e.a. (2005), Technology watch defence logistics, TNO FEL februari 2005.
xv
Verduijn, T. (red.) (2003), Intelligent logistic concepts, Eburon Delft.
EXTENDING THE TOTAL LOGISTICS COST FUNCTION WITH UNDERSHOOT COSTS RESULTING FROM RELATIVELY LARGE DEMANDS C. Theys, ITMMA - Universiteit Antwerpen W. Dullaert, ITMMA - Universiteit Antwerpen C. Van Mechelen, ITMMA - Universiteit Antwerpen B. Vernimmen, ITMMA - Universiteit Antwerpen
Abstract In the traditional total logistics cost framework it is assumed that the inventory position after replenishment exceeds the order point. However, in some circumstances – for instance when demand during lead time is relatively large compared to order quantity – this condition will not always be fulfilled. Consequently, additional costs (e.g. for expedited shipments) are incurred. In this paper, the total logistics cost function for modal choice decisions is extended with an extra cost term to deal with this problem. By means of an extensive simulation experiment, we underline the relevance of taking this extra cost term into account.
Introduction The literature typically distinguishes between four generic inventory control systems. The (order point, order quantity) system, also represented by
(s, Q )
system, is perhaps the most well-known. This
system is typically used in modal choice settings and will be the subject of further discussion in this paper. Other inventory control systems include the (order point, order-up-to-level) system, both with continuous
(s, S )
and periodic
(R, S )
review, and the
(R, s, S )
system which is a combination of
both. For more information concerning the latter systems, we refer to Silver et al. (1998).
The objective in the
(s, Q )
system for modal choice evaluation is to find the reorder point
s and
order quantity Q so that the total cost function is minimized. Depending on the problem considered, different authors have proposed formulas or iterative algorithms to calculate these variables. Even graphical procedures have been developed (Buffa and Reynolds, 1979; Horowitz and Daganzo, 1986).
In the literature on the traditional
(s, Q )
model it is often (implicitly) assumed that when placing an
order, the inventory position is exactly equal to the order position
s . This is not guaranteed for at
least two reasons. First, if there is a delay after the inventory position crosses
s before the order is
placed, or if customers demand more than one unit at a time, an undershoot can occur. The undershoot is the amount below
s to which the inventory position has fallen when the order is
placed. Traditional models can be used when the same customer is assumed to place several consecutive orders. These models are, unfortunately, not able to provide an optimal or near optimal solution for the undershoot problem which arises when one order, composed of multiple units of an item, brings the inventory position (far) below the reorder point. Therefore, so-called (s, nQ) models have been discussed in the literature (see e.g. Baganha et al., 1996; de Kok et al., 1996 and Silver et
al., 1998:331). In these models, in each order cycle a multiple of the order quantity Q is ordered, so as to cover for the “undershoot units”. The aim is to eliminate the effect of the undershoot and arrive after replenishment at an inventory level above the reorder point. Second, replenishments can be insufficient to replenish up to the reorder level, even when unit orders are assumed. The resulting shortage can be considered to be another type of undershoot that we believe has not been discussed before in the literature. By means of an extensive simulation experiment, this paper will clearly illustrate the relevance of this second type of undershoot in modal choice decisions.
Problem identification
The basics of the
(s, Q ) inventory system have been described by numerous authors (see e.g. Silver
et al., 1998). The main idea of the system is that whenever the inventory position of an item drops below a certain threshold, being the reorder point
s , a quantity Q will be ordered. Before Q will
arrive and become available for customers, a certain lead time LT passes by, during which demand consumes inventory. In most real-life situations, this demand during lead time ( DDLT ) will be a stochastic variable following a certain distribution. Figure 1 illustrates the basic concepts of the classical
(s, Q ) inventory model.
Figure 1: Classical (s, Q) inventory model inventory
Q
s DDLT
a
SS
b LT1
LT2
LT3
LT4
time
LT5
On average, the demand during lead time will be equal to DDLT . However, as Figure 1 shows, sometimes more items will be asked for during the lead time, while in other cases DDLT will be smaller than average. Situation “a” is an illustration of the former. Here DDLT exceeds the average
DDLT . In this case, however, this is not such a big problem since the excess demand can be fulfilled from the “safety stock”
SS . Occasionally, however, this safety stock will not suffice to cover
demand. This is the case in situation “b”, where we witness a stockout.
Table 1: Definition of symbols needed to calculate the TLC function Symbol
Definition
Q
Order quantity
D
Yearly demand; assumed to be constant
DDLT
Demand during lead time
DDLT
Average demand during lead time
σ DDLT
Standard deviation of demand during lead time
k
Safety stock factor
SS
Safety stock; equals
s
Reorder point; equals DDLT + SS
LT
Average lead time in years
Gu (k )
Expected number of units short per cycle when
σ DDLT ⋅ Gu (k )
Expected number of units short per cycle for a given
Co
Cost of placing an order
Ch
Cost of keeping one unit in inventory in a warehouse during one year
Ci
Cost of keeping one unit in in-transit inventory during one year
Cs
Shortage cost per unit
Ct
Transportation cost per unit; assumed to be constant
k ⋅σ DDLT
σ DDLT = 1
for a given
k
k
Using the symbols of Table 1, the total logistics cost (TLC) function of the traditional inventorytheoretic framework can be formulated as follows:
TLC (Q, k ) =
D ⋅ Ct + D ⋅ Ci ⋅ LT + C h ⋅ + Cs ⋅
D ⋅σ DDLT ⋅ Gu (k ) Q
Being a function in Q and and
Q D + C h ⋅ k ⋅σ DDLT + C o ⋅ 2 Q
(1)
k , equation (1) is composed of several terms. The first two terms, D⋅ Ct
D ⋅ Ci ⋅ LT , are independent of order size Q and safety stock factor k and represent the annual
transportation costs and the annual in-transit inventory costs, respectively. The third term in equation
(1) refers to the annual costs of cycle stock, while the term Ch ⋅ k ⋅σ DDLT of safety stock.
represents the annual costs
C o ⋅ D Q refers to the annual ordering costs. For a discussion of these five classic
cost terms, see Vernimmen and Witlox. (2003).
The last cost term in equation
(1) deals with the costs related to a stockout. These shortage costs can
be calculated in different ways, depending on the specific shortage cost criterion used. In this paper we will use the shortage cost criterion B2 as discussed by Dullaert et al. (2006), namely the specified per-unit charge for shortages. Since we expect that in an average cycle short,
and
we
have
DQ
cycles
in
one
year,
our
σ DDLT ⋅ Gu (k )
expected
shortage
units will be costs
equal
C s ⋅ (D Q )⋅σ DDLT ⋅ Gu (k ) . More theoretically, concerning the function Gu (k ) , we can remark that Gu (k ) =
∞
∫ (u
0
− k ) f u (u 0 )du 0 , where
f u (u 0 ) =
1 2π
u0 = k
2 e (−u0 2 ) in case of a standard normal
distribution of DDLT. In some situations, however, an additional problem might appear. Figure 2 illustrates what happens if the order quantity Q is relatively small compared to the average demand during lead time DDLT . The result is that in some cases, the inventory position after replenishment barely exceeds the reorder point
s (see e.g. “c” in Figure 2). This implies that almost immediately after replenishment a new
order has to be placed. This, however, is rather annoying than dangerous to the system. Nowadays most continuous inventory systems are automated, so that an order can easily be triggered instantaneously if the inventory position falls below the reorder point.
Figure 2: Problem in (s, Q) system inventory
c d s Q
time
Situation “d”, to the contrary, is problematic as the inventory position after replenishment appears to be smaller than the reorder point. If no manual intervention is made in this situation, the system might simply keep on running without placing an order. Even if an order for Q units is placed because the inventory position is smaller than the reorder point, over time the inventory position would slowly but inevitably decrease to zero. Although certainly better than a situation in which no order is placed, it is clearly not a sustainable solution either. Furthermore, since the order point
s
decreases and the average demand during lead time is still expected to be DDLT , this implicitly means that the safety stock level
SS is declining, causing more stockouts to occur than specified in
the service levels or shortage costs.
Problem assumptions In an attempt to model the problem by extending the total logistics cost function and consequently analyze it using a simulation approach, we need to make a number of assumptions, which are largely in line with the existing literature on total logistics cost functions:
(
(i) Demand during lead time is normally distributed: DDLT ~ N DDLT , σ DDLT
)
Although the use of the normal distribution in some cases can be criticized (Vernimmen et al., 2006), the assumption of normally distributed lead time demand is regularly used in
(s, Q )
models. It will
help us to focus on the main problem, without being obliged to deal with the ramifications of nonnormally distributed lead time demand. Similar derivations, of course, can be made for other distributions.
(ii) Orders arrive on a “first-ordered, first-delivered” base By stating that orders arrive on a “first-ordered, first-delivered” base, we assume that a later placed order cannot overtake an earlier one, or in other words that crossing of orders is not allowed. This is a common assumption in the literature (see e.g. Silver et al., 1998:253).
(iii) All demand in case of a stockout is backordered In case of a stockout customers are considered to be patient and still prepared to purchase the goods once they arrive in stock. Apart from possible expedited shipment expenses, the costs associated with a shortage then are mainly due to the loss of goodwill and reputation.
(iv) When placing an order, the inventory position is exactly equal to the order point s This assumption concerns a simplification which is often made in the literature. It avoids the problem of the traditional type of undershoot, which can for instance be solved by using
(s, nQ ) models.
Extending the objective function
The first part of the new total logistics cost function will be the same as in equation
TLC old (Q, k ) = D ⋅ C t + D ⋅ C i ⋅ LT + C h ⋅ + Co ⋅
(1) of Section 2:
Q + C h ⋅ k ⋅σ DDLT 2
D D + C s ⋅ ⋅σ DDLT ⋅ Gu (k ) Q Q
(2)
When a replenishment fails to raise stock levels to the reorder point, a corrective action will be necessary to deal with the problem. An example might be an expedited non-recurring truckload of goods (i.e. an emergency shipment) to bring the inventory level after replenishment back to the reorder point. Although an action alike might solve the undershoot problem, there will be an extra cost associated with it, since expedited or non-recurring shipments usually are more expensive than regular ones. Hence the necessity to include an extra cost term in
(2) .
Two different variants for the costs associated with the problem occurrence can be distinguished. In the first variant, each time a problem occurs an expense C p has to be borne. Remark that a problem only occurs when the order quantity Q is smaller than the demand during lead time DDLT . The probability that in a certain cycle DDLT exceeds Q , equals on a yearly base in
Prob(DDLT > Q ) . Since this happens
D Q cycles, we have the following extra cost term:
D ⋅ Prob(DDLT > Q )⋅ C p Q It should be remarked that cost term
(3)
(3) is indifferent of the number of units the DDLT exceeds the
order quantity per order cycle. Since this view on costs is not a very realistic, a second variant of the undershoot problem costs is proposed.
The second variant of the problem costs takes the expected number of undershoot units per cycle into account. The cost term then becomes slightly more complicated. In an average cycle, the expected number of problem units is given by:
+∞
∫ (DDLT − Q ) f (DDLT )d (DDLT )
(4)
DDLT = Q
where
f (DDLT ) is the (continuous) probability density function of the DDLT. With each of the
problem units of equation
(4)
a cost C p is associated, where C p now of course has a different
value than under the first variant. Knowing that on a yearly basis an order is placed
D Q times, the
second variant of the problem costs becomes:
+∞
D (DDLT − Q ) f (DDLT )d (DDLT ) ⋅ C p ⋅ Q DDLT∫ = Q
(5)
The new total logistics costs for respectively the first and second undershoot problem cost variants can be found by adding respectively terms Since the annual transportation costs
(3) and (5) to equation (2) .
D⋅ Ct and the annual in-transit inventory costs D ⋅ Ci ⋅ LT do
not influence the optimal values for Q and
k , they can be ignored without loss of generality in the
remainder of the analysis. The relevant total logistics costs then become:
TRC new, variant 1 (Q, k ) = C h ⋅
Q D D + C h ⋅ k ⋅ σ DDLT + C o ⋅ + C s ⋅ ⋅σ DDLT ⋅ Gu (k ) 2 Q Q D + C p ⋅ ⋅ prob(DDLT > Q ) Q
TLC new, variant 2 (Q, k ) = C h ⋅
Q D D + C h ⋅ k ⋅σ DDLT + C o ⋅ + C s ⋅ ⋅ σ DDLT ⋅ Gu (k ) Q Q 2 +∞
+ Cp ⋅
Equation
(7 )
distribution.
(6)
D (DDLT − Q ) f (DDLT )d (DDLT ) ⋅ Q DDLT∫ = Q
can be further simplified by using the function
(7 )
Gu (z ) , based on the standard normal
+∞
∞
DDLT = Q
u0 = z
∫ (DDLT − Q ) f (DDLT )d (DDLT ) = σ DDLT ⋅ ∫ (u 0 − z ) f u (u 0 )du 0 = σ DDLT ⋅ Gu ( z )
The variable
u0 =
(8)
u 0 is a unit normal stochastic variable, obtained by normalizing the DDLT :
DDLT − DDLT
σ DDLT
The unit normal stochastic variable z denotes the number of standard deviations that the order quantity Q will exceed DDLT :
Q = DDLT + z ⋅σ DDLT
so that
z=
Q − DDLT
σ DDLT
In a way similar to how the safety stock factor
k (implicitly) determines the expected number of units
short in a cycle, the problem factor z will determine the expected number of problem units per order cycle.
Using equation
(8)
the total relevant cost function under the second problem cost variant then
becomes:
TRC(Q, k ) = Ch ⋅
Q D D + Ch ⋅ k ⋅σ DDLT + Co ⋅ + Cs ⋅ ⋅σ DDLT ⋅Gu (k ) 2 Q Q D + ⋅σ DDLT ⋅Gu (z) ⋅Cp Q
(9)
Computational experiments For illustrating the importance of the second-type undershoot in modal choice decisions, a simulation study based on realistic parameters was conducted. The
(s, Q ) -inventory
simulation model was
developed in Arena 9.0. The model assumes that daily demand follows a linear pattern, so that the interarrival times among customers each asking one unit are constant. Evidently, each customer is
allowed to order multiple consecutive units. As a result, demand per customer does not necessarily need to be equal to one unit. Therefore, we believe that for the purpose of this simulation, namely to show the number of second-type undershoot occurrences, this assumption does not distort the results. Based on the simulation model, a factorial experiment was carried out. The parameter values used in the experiment are based on a case-study presented in Dullaert et al. (2006). There, the situation of a producer sourcing 15,000 tons of a bulk good with a value of 250 euro per ton is analyzed using the service level criteria of the inventory-theoretic approach. The producer’s customers are characterized by a daily demand of 41.10 tons, with a variance of 2.05 tons², following a normal distribution. In our experiment, the number of second-type undershoot occurrences was considered for four parameters with each a “lower to medium” and a rather “high” value. This led to
2 4 =16 different
test configurations. Table 2 presents the parameters and their values.
Table 2: Parameters of simulation experiment Case 1
Case 2
Lead time distribution
N (4.5, 0.707)
N (0.5, 0.45)
Order costs
10
100
50
125
15
150
Co
Holding costs
Ch
Shortage costs
Cs
In the simulation experiments two different normally distributed lead times were tested for. The first lead time distribution was characterized by a “long” average lead time with a relatively “small” deviation compared to the average,
N (4.5, 0.707) , while the second distribution had a “short”
average lead time and “large” deviation,
N (0.5, 0.45) These lead time distributions represent realistic
situations. Indeed, in reality a longer lead time often corresponds with comparatively more reliable transportation. As an example, the difference between road transport and inland navigation can be considered. Where road transport is considerably faster than inland navigation, its standard deviation relative to the average lead time will be larger due to factors such as road congestion. By combining both the average lead time and the standard deviation in one instead of two different parameters, the inclusion of “unrealistic” situations for the modal choice setting – such as a small average lead time and a relatively small deviation – could be avoided. Furthermore, since daily demand also follows a
normal distribution in our experiments, a normally distributed demand during lead time was guaranteed, which is consistent with our first assumption stated earlier. The parameter “order costs” is fixed on respectively 10 and 100 euro per order. The value of 10 euro per order serves to represent the case where orders are placed almost automatically. Except from the initial acquisition of the system, very few administrative costs are incurred. Where order costs are valued at 100 euro per order, these administrative costs are large, for instance due to a lack of automation. Holding costs are often expressed as a certain percentage of the value of the goods. The first value of the holding costs in our experiment corresponds to the widely accepted 20% of the goods’ value, since the goods where valued at 250 euro per ton. The holding costs of 125 euro per ton per year are rather extreme and serve to analyze the sensitivity of the number of undershoot occurrences to changes in the holding costs. The shortage costs per unit, last but not least, take the values 15 and 150. When shortage costs are valued at 15 euro per unit short, it is assumed that no considerable extra expenses for expedited transportation are incurred. In this situation, a unit short is transported by road at the same rate as all other units, being 10.91 euro per ton in the case-study in Dullaert et al. (2006). The loss of goodwill and reputation is estimated at around 35 to 40 percent of the goods’ value, so that the total shortage costs amount to 15 euro per unit. The more extreme shortage costs of 150 euro per unit represent the case where expensive expedited transport is needed, causing the units short to be considerably more expensive to the company than other units. Given the data in Table 1, an iterative procedure can be used to calculate the optimal order quantity
Q and the reorder point s dependently, so that total logistics costs are minimized. Table 3 summarizes the results of these calculations.
Table 3: Calculation of Q and s in simulation experiment No
LT
DDLT
σ DDLT
Co
Ch
Cs
Q
s
Half
Average
width
# problems
10
1
50
2 125
3 4
8
10
9
50
125
29.22
7
184.95
6
100
N(4.5, 0.707)
5
50
10 125
11 12
16
18.41
15
20.55
14
100
N(0.5, 0.45)
13
50
125
15
88.91
245.11
0.17
166.49
150
86.43
269.42
0.15
171.44
15
61.86
238.13
0.14
239.53
150
58.68
264.44
0.15
252.51
15
257.75
231.06
0.15
0.72
150
254.47
258.96
0.21
0.96
15
169.18
223.42
0.92
61.6
150
165.04
253.87
0.8
66.92
15
84.46
58.84
0.09
0.18
150
82.98
74
0.14
0.4
15
56.69
54.78
0.93
21.54
150
54.87
71.04
0.84
23.77
15
252.92
49.78
0
0
150
250.90
67.27
0
0
15
163.71
45.13
0
0
150
161.21
64.13
0
0
The number of replications per test configuration was set equal to 100. Table 3 shows that in general the half width of the 95% confidence interval obtained by 100 replications per configuration is relatively small compared to the average number of problems that occurred in a given test configuration. Furthermore, the half width never exceeded the value of 1. Since these confidence intervals barely changed by significantly increasing the number of replications, we argued that for the purpose of this simulation, which is to show the conditions under which the second-type undershoot is most likely to occur, 100 replications per configuration gave satisfactory results. The replication length of a single configuration was set equal to 365 days, analogous to Dullaert et al. (2006). Nevertheless, in this experiment the replication length is not expected to have a major influence on the results. Another issue concerned the warm-up period, which is the period before the actual simulation starts and during which no statistics are accumulated. Since daily demand is assumed to be linearly spread over the day with equal interarrival times and an order is placed immediately when the inventory level drops below the reorder point, the initial state of the system will
not influence the results. Consequently, each test configuration can start at a comparable inventory level, which is in our experiments the configuration’s reorder point increased by the average daily demand. Table 3 already indicates that in certain situations a large number of second-type undershoots are expected to occur. Especially when the order size Q is small, and thus the number of orders on a yearly basis large, an excessive number of problems will be witnessed. To draw statistically wellfounded conclusions the output of the 16 test configurations was analyzed in SPSS 13.0 for Windows, in which the General Linear Model was used. In the univariate model, the number of undershoot occurences was declared as the dependent variable, while the lead time distribution and the three different types of costs where considered as fixed factors. In Appendix 1 an overview of the results is given. All but one effects appeared to be statistically significant. As a first major insight, it can be noted that the lead time distribution seems to have a paramount influence on the number of undershoot problems that occurred (Figure 3). The analysis showed that the average number of second-type undershoots amounted to 5.74 in case the average lead time was 0.5 days with a standard deviation of 0.45 days², as opposed to 120.02 problems on average with the
N (4.5, 0.707) lead time combination. The standard deviations for the number of problems in both combinations were respectively 10.038 and 94.479.
Figure 3: Effect of lead time on number of problems
The explanation for the important influence of the lead time distribution on the undershoot occurrence can be found in the fact that the average lead time and its standard deviation are determining for the
values of the average demand during lead time DDLT and the corresponding standard deviation
σ DDLT .
With the
N (4.5, 0.707) lead time combination, DDLT and σ DDLT are relatively small
compared to the equivalent values in the
N (4.5, 0.707) combination (see Table 3). Consequently,
the stochastic variable DDLT will take larger values in the
N (4.5, 0.707) -case, where average and
standard deviation are relatively large as well. Earlier we argued that when the order quantity Q is relatively small compared to DDLT , more undershoots are expected to occur, which is illustrated in the results for
N (4.5, 0.707) . The relation between DDLT and the order quantity Q is thus highly
important in analyzing the number of undershoot problem occurrences. Seen the major role of the lead time distribution in this interaction, the other factors will be discussed in function of the lead time. The effect of order costs on the number of undershoots to occur is given in Figure 4.
Figure 4: Effect of order costs on number of problems
When increasing the order costs from 10 to 100 euro per order, the number of undershoots appears to decrease. This can be explained by the fact that for higher order costs less orders will be placed during the year. Since total yearly demand remains constant, this means that the order size Q will increase. For a given demand during lead time, an increased order quantity consequently leads to less second-type undershoots to occur. Remark that the bigger the expected demand during lead time, for instance due to a larger average lead time of 4.5 days, the larger the decrease in number of undershoots will be. For the holding costs, shown in Figure 5, an opposite trend manifests.
Figure 5: Effect of holding costs on number of problems
The larger the holding costs, the less cycle stock will be kept. As a consequence, more orders will be placed on a yearly basis and each order will have a smaller size. By now it should already be clear that a smaller order quantity increases the probability that a second-type undershoot occurs. Again, a longer lead time will amplify this effect. The shortage costs, last but not least, do not strongly influence the number of undershoots. Due to a small decrease in the order size Q for an increase in shortage costs, the number of undershoot problem occurrences slightly increases. As Figure 6 illustrates, however, the effect is minimal.
Figure 6: Effect of shortage costs on number of problems
Consequences for modal choice decisions Based on the main relation between order quantity Q and demand during lead time DDLT in the determination of the expected number of problems to occur, one could unintentionally draw wrong conclusions regarding real-life situations. As was said before, a longer lead time increases the demand during lead time, so that for a given order quantity more problems are expected. These conclusions, however, are based on an “optimal” order quantity Q , which is obtained after an iterative calculation procedure. In reality, however, order quantities for large companies often result from the unit loads of the vehicles carrying them. One can, for instance, order a truck or a few containers on a train, or even a full barge. Consequently, the order quantity takes the amount of a full load and is not longer the “optimal” result of an iterative calculation. For practical situations this implies that although inland navigation generates a longer lead time than road transportation, it is not expected to cause more undershoot problems, since its order quantity is significantly larger. In Dullaert et al. (2006), for instance, the unit load of a barge with lead time combination
N (4.5, 0.707) is 1200 tons, opposed to 25 tons for a truck with lead time combination
N (0.5, 0.45) . If a choice has to be made concerning an order quantity of one barge versus one truck, the barge now will cause considerably less undershoots to occur. In order to illustrate this important effect of unit load order size on the number of undershoot occurrences, the experiment presented earlier was repeated for unit loads. The different parameter combinations together with the unit load order quantities Q and calculated order points presented in Table 4.
s are
Table 4: Calculation of Q and s in extended simulation experiment No
LT
DDLT
σ DDLT
Co
Ch
Cs
Q
s
Average # problems
10
1
50
2 125
3 4
10
9
50
125
29.22
184.95
8
100
N(4.5, 0.707)
7
50
10 125
11 12
18.41
20.55
16
100
N(0.5, 0.45)
15
0
150
241.41
0
15
172.36
0
228.81
0
203.15
0
150
241.41
0
15
172.36
0
150
228.81
0
15
67.30
284.77
150
80.60
284.77
15
61.06
284.77
75.62
284.77
67.30
284.77
150
80.58
284.77
15
61.06
284.77
150
75.62
284.77
15
150
13 14
203.15
150
5 6
15
50
125
15
1200
25
The order quantity corresponding to a longer lead time (i.e. the case of inland navigation) is now very large in comparison with the average demand during lead time and its standard deviation. Very few to no undershoots are thus expected to occur here, quite the opposite of what happens in the case of a shorter lead time and smaller order quantity. This is exactly what the simulation pointed out as well, which can be seen in the last column of Table 4, where the average number of undershoot problem occurrences is given for each test configuration. For the 1200 ton barges, no single undershoot occurred over the eight test configurations, each replicated one hundred times. Road transportation, on the other hand, had a large average number of undershoots. Remark that each test configuration gave the same average amount of undershoot problems. This is because the system was “forced” to take an order quantity of 25 tons, so that the cost factors had no influence in determining Q at all. The only impact of the cost factors can be found in the calculation of the reorder point, but since this has no influence on the number of undershoots, the average number of undershoot occurrences was equal to all test configurations.
Depending on the specific cost values that are associated with an undershoot occurrence, it may well be that currently in certain situations road transportation is wrongfully favoured over inland navigation, by not taking into account the second-type undershoot. Using our extension of the total logistics costs function as derived in Section 4, current modal choices can be revised by simply attributing a cost to the occurrence of a second-type undershoot. For different transport modes and corresponding order quantities total logistics costs can be calculated, where the most suitable transport mode is evidently the one generating the lowest total logistics costs.
Conclusions In a stochastic supply chain setting, an undershoot can arise when replenishments are insufficient to bring the inventory level back above the reorder point. Such situations, in which inventory levels will inevitably decrease to zero if no manual interventions are made, might arise when transport modes with a small loading capacity are used to replenish inventory while demand is relatively big. As long as this problem is discovered in time, one might simply accept the situation and bear the costs of nonrecurring multiples of the order quantity. Nevertheless, the occurrence of this type of undershoot might seriously distort modal choices. Similar to using the so-called S2 ‘fill rate’ service level rather than the S1 shortage per cycle (Dullaert et al., 2006), taking the above-described undershoot problem costs into account allows for a more fair comparison of transport modes. Indeed, if these costs would not be included in the analysis, transport modes with a small loading capacity (e.g. road transport) would be wrongfully favoured. This paper presents a framework on how to include the costs associated to the situation described above. In doing so, it can help focussing managers’ attention on the extra undershoot problem costs which they might currently not yet be aware of. Further research, however, is needed. By including undershoot problem costs in the total logistics costs functions, evaluating the upward concavity of these functions is far from trivial. Furthermore, the use of the traditional iterative solution procedures for simultaneously determining the reorder point and order quantity becomes sheer impossible. Consequently, further research should focus on evaluating concavity of the total cost function, and elaborating exact or suboptimal algorithms to deal with the undershoot problem. An integrated solution approach to deal with the traditional first-type undershoots at the same time, could be worked out as well.
References Baganha, M.P., Pyke, D.F. and Ferrer, G., 1996, The undershoot of the reorder point: Tests of an approximation, In: International Journal of Production Economics, Vol. 46, pp. 311-320 Buffa, F.P. and Reynolds, J.I., 1979, A graphical total cost model for inventory-transport decisions, In: Journal of Bbusiness Logistics, Vol. 1, No. 2, pp. 120-143 de Kok, T.G., Pyke, D.F. and Baganha, M.P., 1996, The undershoot of the reorder-level in an (s, nQ) model and its relation to the replenishment order size distribution, The Amos Tuck School of Business Administration, Dartmouth College, Hanover (NH) Dullaert, W., Aghezzaf, E.-H., Raa, B. and Vernimmen, B., 2006, Revisiting service level measurement for an inventory system with different transport modes, Transport Reviews, to appear Horowitz, A.D. and Daganzo, C.F., 1986, A graphical method for optimizing a continuous review inventory system, In: Production and Inventory Management Journal, Fourth Quarter, pp. 30-45 Silver, E.A., Pyke, D.F. and Peterson, R., 1998, Inventory Management and Production Planning and Scheduling, New York, John Wiley and Sons, Third edition, 754 pages Vernimmen, B. and Witlox, F., 2003, the inventory-theoretic approach to modal choice in freight transport: literature review and case study, In: Brussels Economic Review/Cahiers Economiques de Bruxelles, Vol. 46, No. 2, pp. 5-29 Vernimmen, B., Dullaert, W., Willemé, P., and Witlox, F., 2006, Using the inventory-theoretic framework to determine cost-minimizing supply strategies in a stochastic setting, Paper submitted to International Journal of Production Economics
Appendix 1: Tests of between-subjects effects Source
Type III Sum of
df
Mean Square
F
Sig.
Squares Corrected Model
12429018,29(a)
15
828601,219
164470,11
,000
Intercept
6325979,523
1
6325979,523
1255651,7
,000
lead_time
5224424,490
1
5224424,490
1037002,6
,000
order_cost
3475055,223
1
3475055,223
689768,11
,000
holding_cost
662921,640
1
662921,640
131584,16
,000
shortage_cost
4205,523
1
4205,523
834,759
,000
lead_time * order_cost
2672244,090
1
2672244,090
530417,11
,000
lead_time * holding_cost
348749,303
1
348749,303
69223,691
,000
order_cost * holding_cost
32400,000
1
32400,000
6431,117
,000
lead_time * order_cost *
1905,323
1
1905,323
378,190
,000
lead_time * shortage_cost
2766,760
1
2766,760
549,178
,000
order_cost *
1372,703
1
1372,703
272,469
,000
615,040
1
615,040
122,080
,000
1428,840
1
1428,840
283,612
,000
770,063
1
770,063
152,851
,000
153,760
1
153,760
30,520
,000
5,523
1
5,523
1,096
,295
Error
7980,200
1584
5,038
Total
18762978,00
1600
Corrected Total
12436998,48
1599
holding_cost
shortage_cost lead_time * order_cost * shortage_cost holding_cost * shortage_cost lead_time * holding_cost * shortage_cost order_cost * holding_cost * shortage_cost lead_time * order_cost * holding_cost * shortage_cost
CONSOLIDATIEBEWEGINGEN BINNEN DE LOGISTIEKE DIENSTVERLENING: BELGIË ALS STRIJDTONEEL M. Cools, Lessius Hogeschool (Associatie KU Leuven, Rotterdam School of Management) T. Christiaens, Fortis Bank W. Dullaert, Universiteit Antwerpen (Institute of Transport and Maritime Management Antwerp) F. Witlox, Universiteit Gent (Vakgroep Geografie)
Abstract In deze paper wordt de marktsituatie voor logistieke dienstverlening in België en Europa geanalyseerd om toekomstige consolidatietrends binnen de sector te kunnen ontdekken. De bedoeling is om voor de vijftien belangrijkste spelers binnen de Belgische logistieke markt na te gaan welke bedrijven potentieel overnames kunnen ondernemen (zgn. ‘jagers’) of overgenomen zouden kunnen worden (zgn. ‘prooien’). Daartoe worden de drijfveren tot consolidatie onderzocht en wordt de Belgische logistieke markt nauwkeurig geanalyseerd aan de hand van een reeks financiële en organisatorische parameters. Het resultaat is een conceptueel denkkader, resulterend in een continuüm van jagers en prooien van logistieke dienstverleners.
Inleiding Hevige concurrentie in globale markten, steeds korter wordende product-levenscycli en toenemende verwachtingen van klanten zijn trends die ervoor zorgen dat de winstmarges van bedrijven onder grote druk komen te staan. Bijgevolg leggen bedrijven zich meer en meer toe op kostenreducties van niet-waardetoevoegende activiteiten zoals basisdistributie. De steeds toenemende fusie- en overnameactiviteiten betekenen voor vele bedrijven ook dat zij van de gelegenheid gebruik kunnen maken om hun logistieke processen te herdenken en herontwikkelen (Eye for Transport, 2003). Daarbij moet wel opgemerkt worden dat vele bedrijven hun potentieel aan interne reorganisatie van processen bijna volledig uitgeput hebben, en dat hun aandacht bijgevolg verschuift naar het optimaliseren van interne logistieke processen naar een beter beheer van externe relaties in de logistieke keten (Skjoett-Larsen, 2000). Een van de meest fundamentele vragen die bedrijven bij het herontwerpen van hun logistieke processen zich moeten stellen, is of ze (1) de uitvoering intern wensen te houden, (2) logistieke activiteiten moeten uitbesteden, of (3) samenwerkingsverbanden moeten zoeken met zusterbedrijven teneinde synergieën maximaal te kunnen uitbuiten (Groothedde, 2005). Ook de Europese logistieke markt beleeft momenteel een structurele reorganisatie. Eind augustus 2006 werd de overname bekend gemaakt van TNT Logistics door de investeringsgroep Apollo Management (Business Logistics, 2006). Deze nieuwe episode in de reeks van consolidaties binnen de logistieke sector geeft de indruk dat de reorganisaties nog een tijd verder zullen gaan. Belangrijke drijfveren zoals dalende winstmarges, hoge concurrentiedruk en toenemende klanteneisen binnen een verzadigde markt lijken immers onverminderd van toepassing te zijn. Horizontale samenwerking wordt recentelijk steeds vaker genoemd als een mogelijk antwoord van logistieke
dienstverleners
(LDVs)
op
deze
tendensen.
Horizontale
samenwerking
behelst
samenwerking tussen partijen op éénzelfde niveau binnen de bedrijfskolom, waarbij de individuele
entiteiten afzonderlijk blijven bestaan (European Union 2001). De zoektocht naar synergievoordelen is bij horizontale samenwerking minder ingrijpend dan bij de meer traditionele fusies en overnames, en kan bestaan uit samenwerking op het vlak van logistieke kernactiviteiten (verminderen van leegritten, kilometerbesparingen, verhogen van beladingsgraden, etc.) en op het vlak van niet-kernactiviteiten (gezamenlijke opleidingen en aankopen, gezamenlijke pech- en ongevalinterventies, etc.). Empirisch onderzoek in Vlaanderen en Nederland heeft aangegeven dat LDVs sterk geloven in het potentieel van horizontale samenwerking om hun winstgevendheid of de kwaliteit van hun dienstverlening te verbeteren (Cruijssen et al., 2005; Cruijssen en Dullaert, 2006a; Cruijssen, 2006). Bovendien toont recent onderzoek op praktijkcases en theoretische testsets aan dat door horizontale samenwerking kostenbesparingen van 20 tot 30% op de gereden kilometers mogelijk zijn (Cruijssen et al., 2006b). Horizontale samenwerking lijkt vooral voor kleine tot middelgrote spelers een instrument te zijn om hun efficiëntie te verhogen. Een recente efficiëntie-analyse van de Vlaamse transportbedrijven (Cruijssen et al., 2006c) geeft immers aan dat vele bedrijven onder hun optimale schaal werken. De belangrijkste reden voor deze inefficiëntie ligt in de sterke fragmentatie van de sector. Horizontale samenwerking kan de inputs rationaliseren en de productiviteit van de deelnemende bedrijven verhogen. Voor grotere logistieke spelers stelt het productiviteitsvraagstuk zich minder. Zij stellen vooral vast dat de markt voor logistiek op globaal niveau geen groeiende markt meer is: het behandelde jaarlijkse volume is nagenoeg constant. Om te groeien en/of om hun positie als “lead logistics service provider” te kunnen behouden (ten opzichte van hun concurrenten) moeten ze overgaan tot overnames of fusies. Bedrijven kunnen opteren voor een horizontale overname of fusie met het doel om schaal- en scopevoordelen te realiseren, kosten te reduceren of te elimineren, en hun marktpositie te versterken. Bij een verticale overname of fusie worden bedrijven met elkaar samengevoegd die zich voordien in koper-verkoper relaties bevonden. Ook conglomerate fusies, waarbij bedrijven diversificatie beogen, behoren tot de mogelijkheden (Smart et al. 2006). Zowel verticale als conglomerate fusies lijken echter minder geschikt binnen de logistieke sector. Het creëren van synergieën is voor de meeste aandeelhouders de cruciale reden tot het overgaan op overnames. Zulke synergieën kunnen leiden tot een verhoging van de omzet, tot kostenreductie, rationalisering van de ingezette middelen, en ook tot belastings- en financieringsvoordelen (Bruner, 2004; Sudarsanam, 2003). Deze paper wil de marktsituatie voor logistieke dienstverlening in België en Europa analyseren om vooruit te kunnen blikken op toekomstige consolidatietrends binnen de sector. Hiervoor wordt binnen Sectie 2 de marktsituatie binnen Europa en België aan de hand van een drielagenmodel geschetst. Sectie 3 identificeert motieven en drijfveren voor de huidige consolidatiebewegingen waarbij de gevonden resultaten in Sectie 4 worden getest op de vijftien belangrijkste spelers binnen de Belgische
logistieke markt. Sectie 5 bespreekt de Belgische logistieke markt met het doel inzicht te verschaffen in welke bedrijven potentieel overnames kunnen ondernemen (zgn. ‘jagers’) of overgenomen zouden kunnen worden (zgn. ‘prooien’). Sectie 6 formuleert de belangrijkste conclusies.
De marktsituatie voor 3PL dienstverlening in Europa en België: het drielagenmodel Ballou (1992) stelt dat logistiek meer is dan transport van goederen. Het gaat immers om de juiste goederen en diensten op het juiste moment en in de gewenste staat af te leveren en waarbij een zo groot mogelijk rendement dient te worden gehaald. Deze zienswijze is ondertussen al ietwat verouderd. Ploos Van Amstel (2002) geeft een meer hedendaagse omschrijving van het begrip logistiek: de organisatie, planning, besturing van de goederenstroom vanaf de ontwikkeling, de inkoop, via productie en distributie naar de eindafnemer met als doel te voldoen aan de behoeften van de afnemers tegen lage kosten en een beheerst kapitaalgebruik. Het begrip logistiek is nog steeds niet hetzelfde als logistieke dienstverlening. We spreken van logistieke dienstverlening als noch de opdrachtgever van het vervoer, noch de ontvangende partij verantwoordelijk is voor de logistieke activiteit. De derde partij die dit voor zijn rekening neemt, wordt de logistieke dienstverlener (LDV) genoemd. Vaak wordt er een onderscheid gemaakt op basis van de activiteiten die een LDV voor zijn rekening neemt (naargelang het aantal activiteiten die de opdrachtgever uitbesteedt). Een 2PL of “second party logistics” is een transporteur die instaat voor de operationele uitvoering van een duidelijk afgelijnde transporttaak. Organisatie en opvolging blijven in handen van de opdrachtgever. Een 3PL of “third party logistics” is een logistiek dienstverlener die de organisatie van een pakket van transport- en logistieke activiteiten voor zijn rekening neemt. Naast de 2PL
activiteiten
ontfermen
zij
zich
dus
ook
over
een
aantal
waardetoevoegende
en
expertiseactiviteiten. De 4PL of “fourth party logistics” gaat nog verder: de LDV gaat de hele keten sturen, plannen, optimaliseren en synchroniseren (Bade en Mueller, 1999). Het is een ketenregisseur tussen verlader en logistieke ondernemingen (Sleuwaegen et al., 2002) en kan een full-service of one-
stop-shopping concept aanbieden. De nadruk ligt op het beheer van informatiestromen en de hoogwaardige toegevoegde waardecreatie. Operationele taken worden uitbesteed aan operationele dienstverleners. De meerderheid van de grotere LDVs behoren vandaag tot de categorie van de 3PLs. Om de marktsituatie van de 3PL-dienstverlening in kaart te brengen, baseren we ons op het drielagenmodel van O’Bornick (2005), dat drie types spelers identificeert aan de hand van hun inkomsten (“revenues”): -
Niveau 1 : wereldspelers (meer dan 5 miljard euro inkomsten);
-
Niveau 2 : grote internationale spelers (tussen 3 en 5 miljard euro inkomsten);
-
Niveau 3 : nationale spelers (minder dan 3 miljard euro inkomsten).
Op het niveau van de wereldspelers vinden we een vijftal LDVs (zie Tabel 1). Het gaat om Exel, Schenker, NYK, Kuehne & Nagel en DPWN (Deutsche Post World Net). Zij zijn zeer actief op het vlak van overnames, niet alleen van kleinere spelers, maar ook onderling: zo is ondertussen de top 5 hertekend door een overname van Exel door DPWN. Die overnamedrang wordt door verschillende factoren gestuwd. We komen hier later nog op terug.
Tabel 1: Kerncijfers van de belangrijkse logistieke dienstverleners op wereldvlak Naam
Inkomsten
Groei inkomsten
Europese omzet
Werknemers in
(miljard €)
(%)
(miljard €)
Europa
Exel
9,0
25,2
4,9
72.000
Schenker
8,0
17,3
6,9
38.000
NYK
8,0
7,0
2,1
6.000
Kuehne & Nagel
7,4
21,2
4,1
12.000
DPWN
6,8
15,4
-
270.000
Bron: Analytiqa, 2005, Who’s who in European Logistics 2005, Jaarverslag DPWN 2005 Op het tweede niveau vinden we de grote Europese LDVs met jaarlijkse inkomsten van 3 tot 5 miljard euro: Logista, TNT Logistics, Panalpina, Ryder en Geodis maken er deel van uit. Dit zijn gegeerde prooien voor de wereldspelers: indien zij een speler van het tweede niveau kunnen binnenhalen, realiseren ze immers in één klap een zeer sterke groei. Tabel 2 toont de kerncijfers van de internationale spelers.
Tabel 2: Kerncijfers van de Europese internationale spelers Naam
Inkomsten
Groei inkomsten
Europese omzet
Werknemers in
(miljoen €)
(%)
(miljoen €)
Europa
Logista
4,4
8,0
-
-
TNT Logistics
4,1
9,3
3,0
27.000
Panalpina
4,0
14,1
2,4
4.085
Ryder
3,8
7,2
-
-
Geodis
3,4
4,8
3,2
22.500
Bron: Analytiqa, 2005, Who’s who in European Logistics 2005 Het derde niveau zijn de “kleine” spelers met minder dan 3 miljard € aan inkomsten. Frans Maas, ABX Logistics, Christian Salvesen,… om er maar enkele te noemen. Gezien het grote aantal LDVs dat behoort tot deze categorie, zal de analyse in de Secties 4 en 5 zich beperken tot de LDVs die nog in Belgische handen zijn. Met andere woorden, lokale afdelingen van grote multinationals of kleine ondernemingen in buitenlandse handen die actief zijn op de Belgische markt laten we buiten beschouwing.
Figuur 1: Het drie lagenmodel in Europa
Inkomsten (in miljard euro) Schenker
NYK
Exel
DPWN
Kuehne & Nagel 5
Logista Geodis
Ryder Panalpina
TNT Logistics
3 Frans Maas ABX Logistics
Christian Salvesen
0
Bron: Analytiqa, 2005, eigen verwerking Overnames komen op elk niveau voor, maar aangezien het aantal spelers op het tweede niveau sterk is uitgedund, vertonen de LDVs van het hoogste niveau steeds meer interesse in de kleinere spelers. De overname van ACR Logistics (inkomsten: 1,2 miljard euro) door Kuehne en Nagel is daarvan een goed voorbeeld (Nieuwsblad Transport, 2005). Vlaanderen geldt reeds enkele jaren als toplocatie voor het inplanten van Europese Distributiecentra en de ontwikkeling van logistieke en distributie-activiteiten. De goede score van Vlaanderen in de “European Distribution Reports” van Cushman and Wakefield, Healey and Baker wordt verklaard door de strategische ligging van Vlaanderen in het hart van de zogenaamde “Blauwe Banaan” (het gebied waar de belangrijkste productie- en consumptiecentra in Europa gelegen zijn) gekoppeld aan een zeer fijnmazige verkeersinfrastructuur (bestaande uit wegen, spoorwegen, waterwegen en pijpleidingen),
de interessante huurprijzen voor vastgoed, en een uitstekende logistieke know-how van de beroepsbevolking. Empirisch onderzoek heeft aangetoond dat de logistieke markt in Vlaanderen sterk gefragmenteerd is: de aanwezigheid van 4667 Vlaamse transportbedrijven komt neer op één transportbedrijf per 1285 inwoners. Het overgrote deel van deze bedrijven werkt bovendien inefficiënt, en minder dan 5% van de bedrijven komt in aanmerking om ‘efficiënt’ te worden bestempeld (zie Cruijssen et al., 2006c) Deze schaalinefficiëntie is zo groot, dat er een serieuze consolidatie kan worden verwacht, onder andere noodzakelijk om het hoofd te bieden aan buitenlandse concurrenten (vooral uit Oost-Europa). Horizontale samenwerking kan hier voor kleine en middelgrote spelers een oplossing bieden. Uit het onderzoek werd ook geconcludeerd dat zowel financieel gezonde als financieel minder gezonde bedrijven overtuigd zijn van de voordelen van samenwerking. Voor deze laatsten is het tot stand brengen van een dergelijke samenwerking echter te risicovol en zo goed als uitgesloten. (Cruijssen et al., 2006c).
Drijfveren voor de huidige consolidatiebeweging binnen de logistieke sector Overnames en consolidatie zijn wijdverbreide fenomenen. Zowel in de farmaceutica, de metaalindustrie, de maritieme wereld, als in het bank- en verzekeringswezen wordt het aantal spelers steeds beperkter en neemt de bedrijfsomvang toe. Die fusiedrang kondigt zich reeds enige tijd aan. Na jarenlange herstructureringen beschikken veel bedrijven over ruime financiële middelen. De lage rente maakt een overname, gedeeltelijk gefinancierd met schulden, extra aantrekkelijk. Het lijkt wel alsof kopers zich om defensieve redenen op het overnamepad wagen (De Tijd, 2006). Onder het motto “liever prooien binnenhalen dan zelf prooi te worden” zijn ze bereid erg veel voor hun potentiële prooien te betalen. Ondanks de vele overnames in de logistieke wereld is de markt - en zeker in Vlaanderen - nog steeds erg gefragmenteerd (Cruijssen et al., 2006c). Langzaam maar zeker beseffen de LDVs dat ook zij winst kunnen halen uit overnames en samenwerking. De belangrijkste motieven voor consolidatie binnen de logistieke sector zijn volgens IBM Business Consulting Services (2003): 1. Schaaleffecten: logistiek is een activiteit die gebaseerd is op tastbare middelen. In een sector waar activa doorslaggevend zijn, kan de eenheidskost gereduceerd worden door efficiënt gebruik van onder andere vrachtwagens, opslagruimtes, kantoren,… 2. Leereffecten: vaardigheden en geografisch bereik combineren, is een grote hulp voor LDVs die minder op tastbare middelen steunen (3PL’s, 4PL’s). De vraag naar op maat gemaakte producten wordt door deze flexibele spelers bediend.
3. Klantenservice: verladers verkiezen één enkel aanspreekpunt bij een LDV, zowel op regionaal als op mondiaal niveau. De traditionele logistieke keten maakt plaats voor het “vraagwiel”. Vraag omdat de klant de productie van “zijn” product op gang brengt, wiel omdat het one-to-one concept vervangen wordt door het many-to-many concept. 4. Privatisering: door de privatisering van een aantal overheidsinstellingen (bv. Deutsche Post, TPG Post) spelen onder andere Europese posterijen een steeds belangrijkere rol in het logistieke landschap. Het zijn vaak krachtige financiële spelers met een sterke marktgroei (IBM Business Consulting Services, 2003). In Europa is Deutsche Post Worldwide Network (DPWN) de grootste LDV. Zoals reeds besproken omhelst DPWN sinds kort zowel DHL als Exel. Opvallend is dat de groei bij deze bedrijven relatief gezien groter is dan bij kleine spelers. Die sterke groei is grotendeels te verklaren door overnames. Vaak is dit de enige manier om nog groei te realiseren: de logistieke markt vertoont niet veel expansie meer. Ook opmerkelijk is dat de inkomsten van de resterende spelers in de top tien maar half zo groot zijn. In vergelijking met andere sectoren is de logistieke markt nog steeds erg gefragmenteerd: de allergrootste spelers hebben samen maar 10% van de markt in handen. In andere sectoren hebben de grootste spelers samen een veel groter marktaandeel. Hoewel het mondialiseringproces onverminderd doorgaat en een voedingsbodem voor verdere consolidatie kan inhouden (Witlox, 2003), blijven er een aantal argumenten bestaan tegen de concentratie in de distributiesector (TNO Inro, 1999): -
Er is minder standaardisatie van producten voor de Europese markt dan verwacht. Smaken en voorkeuren blijven significant verschillen, wat centralisatie tegengaat.
-
De verkoop blijft nationaal georganiseerd. Dat valt organisatorisch moeilijk te combineren met gecentraliseerde distributie.
-
De transportsector en logistieke dienstverlening is vaak te lokaal georiënteerd. Verladers die al hun logistieke activiteiten willen uitbesteden vinden niet gemakkelijk een LDV die een brede waaier aan activiteiten in Europa kan aanbieden.
-
Verkeerscongestie en toegenomen klanteneisen met betrekking tot snelle levertijden doen sommige ondernemingen afzien van gecentraliseerde distributie.
-
EDI binnen de onderneming en met partners hebben ertoe geleid dat ondernemingen de voordelen van centralisatie kunnen realiseren zonder de noodzaak de goederen fysiek te concentreren in één opslagruimte. Dankzij virtueel beheer wordt de voorraad vanuit één punt gevolgd, beheerd en toegewezen.
De Belgische logistieke markt: analyse van de voorbije fusies en overnames Gezien het grote aantal spelers op de Belgische markt wordt de analyse van de logistieke dienstverleners in deze paper beperkt op basis van kwantitiatieve, kwalitiatieve en tijdscriteria. Vooreerst definiëren we een Belgische top 15. De top van logistieke dienstverlening in België bestaat uit zowel wereldwijde spelers als uit meer lokale – Belgische – operatoren. De wereldwijde spelers hebben meestal een hoofdzetel in het buitenland. Dit onderzoek spitst zich toe op bewegingen tussen spelers die (nog) in Belgisch bezit zijn en laat LDVs in buitenlandse handen1 buiten beschouwing. Een kwalitatieve beperking is dat enkel de 3PL’s worden opgenomen. Ook worden enkel de consolidaties en samenwerkingsverbanden van de laatste 20 jaar besproken. Vooral sinds de openstelling van de Europese grenzen kwam logistieke samenwerking binnen België op gang.
Definiëring Belgische top 15 Zoals reeds aangehaald, beslaat het begrip logistiek veel meer dan transport alleen. Het vakblad Trends maakt een indeling van logistieke activiteiten in expeditie, vrachtvervoer, algemeen transport, opslag, overslag, goederenbehandeling, sneltransport en koerierdiensten (Trends Top 30000, 2006). De grootste Belgische LDVs laten zich in met een ruime waaier aan activiteiten. Tabel 3 geeft een overzicht. Voor het bepalen van de grootte van de LDVs bieden zich een aantal mogelijke parameters aan. Over het algemeen worden omzet, toegevoegde waarde of aantal werknemers gebruikt. In de logistieke wereld kunnen ook de oppervlakte aan opslagruimte, het aantal voertuigen of het aantal trekkende eenheden worden gehanteerd om een rangschikking van LDVs samen te stellen. Door oppervlakte aan opslagruimte te hanteren, wordt voornamelijk aandacht gevestigd op de bedrijven die oorspronkelijk actief waren in opslag (de traditionele rol van ‘naties’). Dat komt in bovenstaande tabel 3 tot uiting. In deze paper wordt de grootte van de LDVs bepaald op basis van de omzet om een betere spreiding van kernactiviteiten in de rangschikking te bekomen. Uiteraard zijn dergelijke rangschikkingen aan voortdurende veranderingen onderhevig, zeker ten gevolge van overnames.
1 Vaak gaat het om erg grote groepen waarvan de verwevenheid met andere spelers en de complexe structuur een individuele analyse bemoeilijkt.
Tabel 3: Top tien LDVs: oppervlakte opslagruimte per activiteit (brainstorm@VIL, 2006)
LSP
m
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
1
KatoenNatie
550 000
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
2
GroepH. Essers
337 000
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
3
Molenbergnatie
332 952
z
z
z
z
z
z
z
|
z
|
z
4
Riga Natie
274 964
z
z
z
z
|
z
z
|
z
|
z
5
Vollers Belgium
273 078
z
z
z
z
z
z
z
z
z
|
z
6
Schenker Belgium
261 037
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
7
ACR Logistics Belgium
227 000
z
z
z
z
z
|
|
|
z
z
|
8
Exel Belgium
215 750
z
z
z
z
z
z
z
|
z
z
z
9
Belgian New Fruit Wharf (Sea Invest)
200 000
z
z
z
z
|
z
z
|
z
z
z
10
Weerts Logistics
190 000
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
A: storage, B: transhipment, C: stock management, D: packaging, E: order management, F: transport and or distribution, G: labelling, H: invoicing, I: quality control, J: reverse logistics and K: customs authorities management.
Om de 3PL’s te selecteren, gaan we uit van de basisindeling van activiteiten in ‘transport en logistiek’ versus ‘opslag, overslag en goederenbehandeling’. Deze vaak gehanteerde, klassieke indeling wordt verlaten door beide categorieën samen te smelten. Tegenwoordig bieden transporteurs immers vaak ook opslag en overslag aan. Omgekeerd laten dienstverleners actief in opslag, overslag en goederenbehandeling zich meer en meer gelden in de transportsector. Transporteurs die voorzien in opslag en overslag, of spelers die actief zijn in opslag en transportdiensten aanbieden, worden door deze branchevervaging gelijkaardige dienstverleners en daardoor ook mogelijk elkaars concurrenten. Zuivere 2PL’s worden buiten beschouwing gelaten vanuit de veronderstelling dat deze na verloop van tijd toch verdwijnen of hun activiteiten uitbreiden om 3PL te worden. Van beide logistieke activiteiten worden de grootste Belgische spelers geïdentificeerd volgens het criterium omzet. Tabel 4 geeft een overzicht. Het gaat om stuk voor stuk gevestigde waarden in de logistieke wereld, die een gediversifieerd aantal diensten aanbieden.
Tabel 4: Top 15 Belgische 3 PL’s (naar omzet) (Trends Top 30000, 2006) Naam
Omzet in €
1.
ECS European Containers
125.102.000
2.
ABX Logistics
113.556.000
3.
Essers H & Zn Int. Transport
97.112.000
4.
TRW
70.244.000
5.
Ecu-Line
63.573.000
6.
Antwerp Bulk Terminal
63.239.000
7.
T.T.S. Belgium
57.665.000
8.
Katoen Natie Bulk Terminal
55.790.000
9.
Belgian New Fruit Wharf
52.340.000
10. Saelens Intertransport
50.279.000
11. Westerlund Corporation
50.027.000
12. Supertransport
49.602.000
13. Cobelfret Trailers
44.373.000
14. 2 XL
40.789.000
15. Northern Manuport
39.968.000
Drie spelers in de top 15 ondernemen strikt genomen geen zuivere transportactiviteiten: Katoen Natie Bulk Terminal, Belgian New Fruit Wharf en Antwerp Bulk Terminal. Deze spelers behoren echter tot een grotere Belgische groep, die wel in transportactiviteiten voorziet: Katoen Natie Bulk Terminal is onderdeel van Katoen Natie; Belgian New Fruit Wharf en Antwerp Bulk Terminal behoren beide tot de Belgische groep Sea-Invest. We nemen ze dan ook op in de rangschikking. Door de selectie van Belgische LDVs komen een aantal “gevestigde waarden” niet langer in aanmerking. Voorbeelden zijn wereldwijde spelers zoals Toyota Tsusho, P&O Ports, Schenker, Exel en DHL Express. Ook Belgian Ground Services, Frans Maas en NYK Logistics zijn niet Belgisch. Verder is Halléns een Zweeds bedrijf en werd De Rijke Nederlands. Hesse-Noordnatie werd enkele jaren geleden overgenomen door PSA uit Singapore, ook SCTN behoort tot die groep. Niras is weliswaar Belgisch, maar enkel actief in opslag en transport van radioactief afval. Gezien het hele specifieke karakter van deze activiteit en het gebrek aan directe concurrenten, wordt Niras in deze bespreking buiten beschouwing gelaten. In Tabel 4 wordt ook geen onderscheid gemaakt naar transportmodi: zowel transport over de weg, over het spoor als over zee- en binnenwateren komen in aanmerking.
Verwevenheid tussen de Belgisch top vijftien LDVs Omzet, hier gedefinieerd als het resultaat van de verkoop van diensten aan derden (zonder BTW), bepaalt in grote mate de aantrekkingskracht van het bedrijf voor potentiële overnemers. Een overname is bovendien een efficiënt middel om de omzet snel te verhogen. De geselecteerde LDVs (zie Tabel 4) hebben de voorbije 20 jaar heel wat samenwerkingsverbanden en/of overnames gereraliseerd,
gestuwd
door
strategische
doelstellingen
zoals
inspelen
op
veranderende
marktomstandigheden en stijgende klanteneisen. Onderzoek naar de verwevenheid tussen de 15 grootste LDVs (Christiaens, 2006) leidt tot het volgende overzicht van het bestaande netwerk aan relaties tussen de bedrijven (zie Figuur 2).
Figuur 2: Verwevenheid tussen de Belgische logistieke dienstverleners
3
ABX
Taxipost 5
Cobelfret Trailers
1
2
4
NMBS
Essers
Ecu-Line 6
8
9
10
Alliantie Taxipost – Ecu-Line 7
TRW
Centrum transport 12
11
IFB
13
Corneel Geerts
1: Joint-Venture 2: Voormalige dochteronderneming 3: Overname 4: Operationeel partnership 5: Alliantie Taxipost - Ecu-line via Essers 6: Multimodaal partnership 7: Dochteronderneming 8: Aandeelhouderschap 9: Groepageverkeer 10: Overname 11: Marirtiem-Continentaal platform 12: Intermodaal groepageverkeer 13: Gecombineerd vervoer
Speler uit de top 15 Verbindende partij
Dit beeld is niet volledig: waarschijnlijk zijn er nog een aantal kleinere samenwerkingsverbanden aan te duiden en bovendien wordt geen rekening gehouden met de intensiteit en de duur van de relatie. Toch geeft Figuur 2 een goed beeld van de bestaande relaties tussen de spelers in de top 15. De samenwerkingsverbanden tussen deze LDVs worden in de media expliciet gemotiveerd door twee factoren:
geografische
complementariteit
en
productcomplementariteit.
Impliciet
zijn
ook
kostenverlagende motieven aanwezig. Op het vlak van geografische complementariteit kan een onderscheid worden gemaakt naargelang het niveau waarop samengewerkt wordt: nationaal, binnen de Benelux, Europees of wereldwijd. Tabel 5 geeft een overzicht.
Tabel 5: Geografische complementariteit van de Belgische LDVs Niveau
Naam
Partner
Geografisch gebied
Nationaal
Essers
Eutraco
Roeselare, Charleroi
Katoen Natie
Valkeniers Natie, Werf- en
Antwerpen
Vlasnatie Benelux
Antwerpen Bulk Terminal
Zuidnatie
Vlissingen (NL)
Essers
Centrum Transport &
Valkenswaard (NL)
Logistics Europees
ECS
Gartner KG
Oost-Europa
TRW
Essers
Oost-Europa
IFB
Verenigd Koninkrijk
Binfürst
Duitsland
Girauld
Frankrijk
Cobelfret
Dart Line
Verenigd Koninkrijk
Essers
Ecu-Line
Verre Oosten, …
ABX
Thyssen Haniel Logistics
Duitsland
Hae Young
Zuid-Korea
…
…
Guilbault
Canada
Interpak Terminals
Texas
…
…
Saelens Intertransport
Wereldwijd
Katoen Natie
Tabel 6 geeft dan weer een overzicht van de samenwerkingsverbanden die werden aangegaan met het
oog
op
het
aanbieden
van
dienstverleningscomplementariteit):
een
groter
of
efficiënter
dienstenpallet
(product-
of
Tabel 6: Complementariteit in dienstverlening bij de Belgische LDVs Naam
Partner
Motief
ECS
DDTrans
Meerdere synergie-effecten
Essers
Superliner Cargo
Luchtvracht als aanvulling op wegtransport
Essers
Taxi-Post
Aansluitende dienstverlening: lichte verzendingen
TRW
Ecu-line
Aansluitende dienstverlening: short-sea shipping
TRW
Febatre & B-Cargo
Systematische procedures, bevordering spoor-wegvervoer
Cobelfret
NMBS
Gespecialiseerde wagons
Katoen Natie
Riga Natie
Aansluitende dienstverlening: stukgoedstouwerij
Katoen Natie
Werf- en Vlasnatie
Zelfde dienstverlening op grotere schaal
Een motief dat niet vaak vermeld wordt, maar impliciet steeds aanwezig is, betreft schaalvoordelen en de bijhorende kostenvoordelen. In een sector zoals de logistieke sector waarbinnen activa doorslaggevend zijn, kan de eenheidskost gereduceerd worden door een efficiënte inzet van de activa (vrachtwagens, opslagruimtes, kantoren,…). Geografische complementariteit en complementariteit in diensten werken deze schaal- en kostenvoordelen in de hand.
De Belgische logistieke markt: analyse van de potentiële jagers en prooien Gezien de huidige tendens van fusies en overnames verwachten we dat Figuur 2 in de komende jaren verder zal evolueren: verschillende bedrijven uit de Belgische top 15 zullen intensiever met elkaar gaan samenwerken, en elkaar zelfs overnemen. De prangende vraag is: welke LDVs zijn potentiële overnemers (‘jagers’) of welke LDVs zijn potentieel over te nemen (‘prooien’).
Jagers zijn LDVs met een actief beleid op het vlak van overnames en samenwerking. Zij gaan op zoek naar partners en hopen zich op die manier te profileren ten opzichte van hun concurrenten. We identificeren de jagers aan de hand van volgende kenmerken:
-
het aantal bedrijven dat in het verleden werd overgenomen
-
financiële parameters: o
de relatieve grootte van de omzet,
o
de cashflow,
o
de cashflow per werknemer,
o
de toegevoegde waarde,
o
de investeringen,
o
het aandeel van de personeelskosten in de toegevoegde waarde, en
o
-
de graad van financiële onafhankelijkheid
managementstijl en visie
Prooien daarentegen voeren een meer passief beleid op het vlak van mogelijke overnames en samenwerkingsverbanden. De kans is daardoor groter dat zij overgenomen worden door een andere partij. De “kleinere” spelers in de top vijftien komen hiervoor eerder in aanmerking. Toch belet niets de kleinere LDVs om zelf tot een overname te kunnen overgaan. Ook het omgekeerde scenario, waarbij een jager overgenomen wordt door een andere speler, is niet ondenkbaar.
Aantal bedrijven dat in het verleden werd overgenomen Een eerste parameter is het aantal bedrijven dat werd overgenomen of waarmee een samenwerkingsverband werd aangegaan. Een historische analyse van het beleid van de geselecteerde LDVs gedurende de laatste 20 jaar (Christiaens, 2006) leidt tot het overzicht in Tabel 7. In sommige gevallen gaat het om samenwerking tussen twee spelers binnen de top 15. Overnames en samenwerkingsverbanden zijn strategische beslissingen die meestal uitgaan van de overkoepelende groep. Als een speler in de top 15 tot een grotere geheel behoort, beschouwen we in deze context de groep.
Tabel 7: Aantal samenwerkingsverbanden of overnames gedurende laatste 20 jaar, binnen de Belgische top 15 LDVs (op basis van Trends top 30 000, 2006) Naam
Aantal samenwerkingsverbanden of overnames gedurende laatste 20 jaar
1.
ABX Logistics
+10
2.
Katoen Natie (Katoen Natie Bulk Terminal)
+10
3.
Sitra Group (Saelens Intertransport)
6
4.
Sea Invest (Antwerp Bulk Terminal)
+5
5.
Sea Invest (Belgian New Fruit Wharf)
+5
6.
TRW
5
7.
Essers H & Zn Int. Transport
4
8.
ECS European Containers
2
9.
Northern Manuport
1
10. Ecu-Line
1
11. Cobelfret Trailers
1
12. T.T.S. Belgium
0
13. Westerlund Corporation
0
14. Supertransport
0
15. 2 XL
0
Het is duidelijk dat de meeste spelers in de top 15 het belang van samenwerken reeds ingezien hebben en een relatief groot aantal samenwerkingen en overnames gerealiseerd hebben in het verleden. Het gaat met name om ABX Logistics, Katoen Natie Bulk Terminal (Katoen Natie), Saelens Intertransport (Sitra Group), ABT en BNFW (beiden Sea-Invest), TRW en Essers. Gezien het actieve gedrag van deze LDVs is de kans reëel dat zij ook in de toekomst samenwerkingsverbanden en overnames zullen aangaan. Vier van de vijftien spelers zijn eerder inactief wat betreft samenwerking en overnames. Aangezien 2 XL een vrij jonge onderneming is, lijkt het te vroeg om uitspraken te doen op dat vlak.
Financiële parameters Bij de bespreking van de financiële parameters worden absolute cijfers weergegeven om inzicht te verschaffen in de absolute situatie binnen de top 15, en worden relatieve cijfers – de parameters per werknemer – besproken om onderlinge vergelijkingen te vergemakkelijken. Alle tabellen en berekeningen zijn gebaseerd op de cijfers gepubliceerd in Trends Top 30000 (2006). In eerste instantie komt de omzet van de LDVs aan bod. Onderzoek heeft aangetoond dat de omzet per werknemer hoger is bij bedrijven met duurzame samenwerkingsrelaties (www.eim.net). Vervolgens gaan we de cashflow na en bespreken we de toegevoegde waarde van elke onderneming als een belangrijke indicator bij Value Added Logistics (VAL). Ook het niveau van de investeringen komt aan bod. Tot slot beschouwen we twee ratio’s: het aandeel van de personeelskosten in de toegevoegde waarde en de financiële onafhankelijkheid. De grootte van de betrokken ondernemingen zijn belangrijke criteria bij het bepalen van de waarde van potentiële overname targets. Jagers hebben een bepaalde groottecategorie m.b.t. hun potentiële prooien voor ogen. Deze groottecategorie is een weerspiegeling van de strategische bedoelingen, alsook van de eigen middelen of het investeringsbudget van de mogelijke jager. Grootte wordt hierbij meestal gemeten aan de hand van balanstotaal of omzet (Bruner, 2004). Tabel 8 geeft de omzet weer. Naast de absolute getallen wordt de omzet van de LDVs relatief weergegeven, zowel als de omzet ten opzichte van de nummer één binnen de top 15, als het aandeel in het totaal van de top 15.
Tabel 8: Omzet van de Belgische top 15 LDVs Naam
Omzet in €
Grootte tov nummer 1
Aandeel in top 15
1.
ECS European Containers
125.102.000 100%
12,8%
2.
ABX Logistics
113.556.000 90%
11,7%
3.
Essers H & Zn Int. Transport
97.112.000
78%
9,9%
4.
TRW
70.244.000
56%
7,2%
5.
Ecu-Line
63.573.000
51%
6,5%
6.
Antwerp Bulk Terminal
63.239.000
51%
6,5%
7.
T.T.S. Belgium
57.665.000
46%
5,9%
8.
Katoen Natie Bulk Terminal
55.790.000
45%
5,7%
9.
Belgian New Fruit Wharf
52.340.000
42%
5,4%
10.
Saelens Intertransport
50.279.000
40%
5,2%
11.
Westerlund Corporation
50.027.000
40%
5,1%
12.
Supertransport
49.602.000
40%
5,1%
13.
Cobelfret Trailers
44.373.000
36%
4,6%
14.
2 XL
40.789.000
32%
4,2%
15.
Northern Manuport
39.968.000
32%
4,1%
Figuur 3: Grafische weergave van het aandeel in omzet van de Belgische top 15 3PL
14% 12% 10% 8% 6% 4% 2%
EC S
Eu ro pe Es an se rs C on H A & BX tai n Zn L e In og rs t. i Tr stic an s sp An or tw t er TR p Ka Bu Ecu W to lk -L en T. Te ine N Be at T.S rm in lg ie . ia Bu Be al n l Sa Ne lk T giu e w e m W len Fr rm es s u in te In it W al rl u t e nd rtra har C ns f o Su rpo por t C per rat ob tr io el an n fre sp t T or N ra t or ile th rs er n 2 M an XL up or t
0%
Figuur 3 toont duidelijk aan dat er twee groepen zijn wat het omzet niveau betreft: de drie grootste LDVs zijn goed voor een aandeel van bijna 35%, de overige twaalf LDVs vertonen een relatief lagere omzet. Dat er geen sprake is van een 80/20 verdeling wordt gedeeltelijk verklaard door de eliminatie van buitenlandse groepen. De drie grootste bereiken hun aanzienlijke omzet op verschillende manieren: ECS heeft veel grote klanten met omvangrijke volumes. ABX realiseerde een groot aantal overnames in het verleden en cumuleerde zo de omzet. Essers komt dan weer in de top drie terecht door de strategie van samenwerking die het volgde. Elk van deze spelers is wijd internationaal actief. Verder is de omzet van de Belgische LDVs vrij evenwichtig samengesteld: er doen zich geen plotse verschillen tussen opeenvolgende LDVs voor. De omzet van de grootste LDV is drie keer zo groot als die van nummer 15. Opvallend is dat de spelers die niet actief zijn op het vlak van samenwerking (Supertransport, Westerlund, 2XL) de laagste omzet hebben. Omzet kan dus een interessant indicator zijn, al is de steekproef beperkt en is voorzichtigheid bij de interpretatie geboden.
Tabel 9: Omzet per werknemer bij de Belgische top 15 LDVs Naam
Omzet in €
Aantal werknemers
Omzet per werknemer (€)
1.
Katoen Natie Bulk Terminal
55.790.000
18
3.099.444
2.
Cobelfret Trailers
44.373.000
15
2.958.200
3.
Antwerp Bulk Terminal
63.239.000
30
2.107.967
4.
TRW
70.244.000
36
1.951.222
5.
Belgian New Fruit Wharf
52.340.000
30
1.744.667
6.
Westerlund Corporation
50.027.000
36
1.389.639
7.
2 XL
40.789.000
30
1.359.633
8.
ECS European Containers
125.102.000 94
1.330.872
9.
Northern Manuport
39.968.000
35
1.141.943
10. Ecu-Line
63.573.000
127
500.575
11. Saelens Intertransport
50.279.000
150
335.193
12. Essers H & Zn Int. Transport
97.112.000
327
296.979
13. T.T.S. Belgium
57.665.000
197
292.715
14. Supertransport
49.602.000
226
219.478
15. ABX Logistics
113.556.000 695
163.390
De omzet per werknemer geeft een ander beeld. Het is een eerste indicatie voor de productiviteit van een bedrijf. Katoen Natie Bulk Terminal bekleedt hier de eerste plaats met 3.099.444 € per werknemer, gevolgd door Cobelfret Trailers (2.958.200 € per werknemer), Antwerp Bulk Terminal (2.107.966 € per werknemer) en Belgian New Fruit Wharf (1.744.666 € per werknemer). Interessant aan deze indicator is dat deze vaak hoog is bij bedrijven die duurzame samenwerkingsrelaties onderhouden. Uit deze rangschikking leidt men ook af dat de spelers die oorspronkelijk actief waren in wegtransport lager scoren. Transport is dan ook een arbeidsintensievere activiteit. ABX sluit de rangschikking af met een omzet van 163.390 euro per werknemer. Ter vergelijking: een studie van PWC (2006) geeft aan dat de gemiddelde omzet per werknemer in België, over alle sectoren beschouwd, 246.000 euro bedroeg.
Tabel 10: Cashflow bij de Belgische top 15 LDVs Naam
Winst (1)
Afschrijvingen (2) Cashflow = (1) +(2)
(na aftrek belasting) 1.
Antwerp Bulk Terminal
2.
9.772.000
7.051.000
16.823.000
Katoen Natie Bulk Terminal 194.000
8.477.000
8.671.000
3.
Belgian New Fruit Wharf
5.285.000
2.364.000
7.649.000
4.
ECS European Containers
1.909.000
4.705.000
6.614.000
5.
Northern Manuport
672.000
2.791.000
3.463.000
6.
Saelens Intertransport
692.000
2.618.000
3.310.000
7.
2 XL
554.000
2.595.000
3.149.000
8.
ABX Logistics
1.134.000
1.552.000
2.686.000
9.
Essers H & Zn Int. Transport 623.000
1.955.000
2.578.000
10.
Westerlund Corporation
15.000
2.223.000
2.238.000
11.
T.T.S. Belgium
184.000
1.443.000
1.627.000
12.
Cobelfret Trailers
440.000
1.143.000
1.583.000
13.
TRW
930.000
38.000
968.000
14.
Ecu-Line
166.000
614.000
780.000
15.
Supertransport
72.000
368.000
440.000
Behalve de grootte van de mogelijke prooien, is ook de financiële gezondheid van deze bedrijven belangrijk: de prooien moeten voldoende opbrengsten generen om de overname verantwoord te maken. Hoewel het overnemen van bedrijven in financiële moeilijkheden een bekende strategie is, vereisen zulke ‘vulture acquisitions’ een speciale expertise en gaat het hierbij om een bijzonder klein aandeel van de overnames. Jagers laten zich vaker verleiden door prooien die een aantrekkelijke stroom van absolute of relatieve opbrengsten genereren (Bruner, 2004). Echter, ervaren jagers zullen vooral oog hebben voor cash flows in plaats van accountinggegevens. In vele gevallen zijn accountingresultaten vertekend door de beïnvloedbare niet-kaskosten, en geven winsten geen volledig beeld van de werkelijke economische prestaties van bedrijven (Bruner, 2004). Vaak worden modellen gebruikt, gebaseerd op de cash flows van de betrokken bedrijven, om de waarde van potentiële prooien te bepalen (Sudarsanam 2003). We voeren hier een vereenvoudigde berekening uit voor de cashflow van elk bedrijf door de winst te vermeerderen met de afschrijvingen. De cashflow die een bedrijf ter beschikking heeft, is een interessante indicator voor het zelffinancieringspotentieel van de onderneming. De cashflow dient in de eerste plaats te worden aangewend om de schulden op lange
en korte termijn af te lossen. In de mate van het mogelijke zullen bedrijven hun cashflow ook aanwenden om dividenden uit te keren. Wat daarna overblijft, kan worden ingezet om groei en investeringen te financieren, bedrijfskapitaal aan te vullen en – belangrijk in deze context – een eventuele overname te financieren. Een bedrijf met een lage cashflow zal bijgevolg minder snel overgaan tot een overname. Een LDV met een hoge cashflow gecombineerd met een lage schuldgraad heeft financiële middelen om een overname te financieren.
Tabel 11: Cashflow per werknemer voor de Belgische top 15 LDVs Naam
Cashflow
Aantal
Cashflow per
werknemers
werknemer
1.
Antwerp Bulk Terminal
16.823.000 30
560.767
2.
Katoen Natie Bulk Terminal
8.671.000
18
481.722
3.
Belgian New Fruit Wharf
7.649.000
30
254.967
4.
Cobelfret Trailers
1.583.000
15
105.533
5.
2 XL
3.149.000
30
104.967
6.
Northern Manuport
3.463.000
35
98.943
7.
ECS European Containers
6.614.000
94
70.362
8.
Westerlund Corporation
2.238.000
36
62.167
9.
TRW
968.000
36
26.889
10. Saelens Intertransport
3.310.000
150
22.067
11. T.T.S. Belgium
1.627.000
197
8.259
12. Essers H & Zn Int. Transport
2.578.000
327
7.884
13. Ecu-Line
780.000
127
6.142
14. ABX Logistics
2.686.000
695
3.865
15. Supertransport
440.000
226
1.947
Weerom is een financiële maatstaf per werknemer een betere indicator voor de efficiëntie en de productiviteit van een bedrijf dan de absolute aantallen. Met hun cashflow per werknemer scoren ABT, KTN en BNFW beduidend beter dan de andere spelers.
Tabel 12: Toegevoegde waarde per werknemer voor de Belgische top 15 LDVs
Naam
Toegevoegde waarde Aantal werknemers
TW/werknemer
(€)
1.
Katoen Natie Bulk Terminal
23.712.000
18
1.317.333
2.
Belgian New Fruit Wharf
38.562.000
30
1.285.400
3.
Antwerp Bulk Terminal
35.547.000
30
1.184.900
4.
Westerlund Corporation
28.858.000
36
801.611
5.
Northern Manuport
19.424.000
35
554.971
6.
2 XL
5.366.000
30
178.867
7.
Cobelfret Trailers
2.477.000
15
165.133
8.
ECS European Containers
12.654.000
94
134.617
9.
TRW
3.225.000
36
89.583
10. Saelens Intertransport
11.626.000
150
77.507
11. Ecu-Line
8.330.000
127
65.591
12. Essers H & Zn Int. Transport
18.426.000
327
56.349
13. Supertransport
12.557.000
226
55.562
14. T.T.S. Belgium
10.905.000
197
55.355
15. ABX Logistics
35.341.000
695
50.850
De toegevoegde waarde (TW) geeft het verschil weer tussen de productiewaarde en de intermediaire prijzen die betaald worden aan andere bedrijven die deze halfafgewerkte producten of grondstoffen leveren. Het is een onderscheidende factor tussen 2PL’s en 3PL’s. Het hele value added logistics (VAL) gebeuren draait rond deze parameter: bedrijven proberen steeds meer waarde toe te voegen aan een product en beperken zich niet enkel tot het transport of de overslag. Door goederen te assembleren, in te pakken,… creëert men meer toegevoegde waarde. De TW kan in een aantal elementen worden uitgesplitst: personeelskosten, financiële lasten, afschrijvingen in de ruime zin van het woord, belastingen en accijnzen, winst (of verlies). Een hoge toegevoegde waarde impliceert dus niet automatisch een grote cashflow of een grote winst: het aandeel van de personeelskosten hierin speelt een cruciale rol. Ondernemingen worden veelal overgenomen in de groei- of de oogstfase van hun levenscyclus. In de groeifase worden ze immers vaak gekarakteriseerd door een hoge toegevoegde waarde, maar tegelijkertijd door financierings- of liquiditeitsschaarste, wat zich uit in een lage cashflow. De oogstfase gaat vaak gepaard met een lage toegevoegde waarde en een hoge cashflow. Hoe hoger de cashflow, hoe meer een overnemer zal moeten betalen om het bedrijf over te nemen. Antwerp Bulk
Terminal heeft een enorm grote cashflow. Katoen Natie Bulk Terminal, Belgian New Fruit Wharf en ECS European Containers behoren met meer dan 6 miljoen euro cashflow ook nog tot de top vier. Van deze spelers heeft alleen ECS een relatief lage TW in combinatie met een hoge cashflow en zou eventueel in zijn oogstfase kunnen zitten. Alle andere spelers voldoen niet aan de vooropgestelde criteria om onder groei- of oogstfase te worden gecatalogeerd. Weerom moet de TW als absoluut cijfer met de nodige voorzichtigheid geïnterpreteerd worden. De TW per werknemer is de beste maatstaf voor de productiviteit van een onderneming (Ooghe en Van Wymeersch, 2001). ABX, bijvoorbeeld, scoort het hoogst qua absolute TW, maar staat op de laatste plaats binnen de top 15 wat betreft de TW per werknemer. Katoen Natie Bulk Terminal, Belgian New Fruit Wharf en Antwerp Bulk Terminal lijken het VAL-concept goed begrepen te hebben en creëren het meest TW per werknemer. Supertransport, T.T.S. en ABX sluiten de rangschikking af. Supertransport en TTS richten zich nog steeds meer op het zuivere transportgebeuren zonder VAL. ABX biedt wel specifiek VAL aan, maar scoort toch laag. Er is een beduidend verschil tussen de bedrijven die veel waarde toevoegen per werknemer en de spelers die de rangschikking afsluiten.
Tabel 13: Investeringen bij de Belgische top 15 LDVs
Naam
Investeringen in €
1.
ECS European Containers
9.732.000
2.
Katoen Natie Bulk Terminal
8.875.000
3.
2 XL
8.777.000
4.
Northern Manuport
8.227.000
5.
Antwerp Bulk Terminal
7.853.000
6.
Belgian New Fruit Wharf
3.214.000
7.
ABX Logistics
3.103.000
8.
TRW
3.021.000
9.
Saelens Intertransport
2.850.000
10. T.T.S. Belgium
1.946.000
11. Cobelfret Trailers
1.204.000
12. Westerlund Corporation
508.000
13. Essers H & Zn Int. Transport
383.000
14. Supertransport
220.000
15. Ecu-Line
120.000
Investeringen geven een beeld van het vertrouwen dat bedrijven stellen in de toekomst. Als een logistiek bedrijf investeert in uitbreiding van het wagenpark, meer opslagloodsen, etc. gelooft het in een verdere groei van zijn bedrijf en de sector. Dit optimisme kan gepaard gaan met de ambitie om overnames te realiseren. Anderzijds kunnen deze bedrijven ook net interessante prooien vormen. ECS, KTN, 2XL, Northern Manuport en ABT investeerden relatief veel in vergelijking met de andere spelers. Figuur 4 toont het aanzienlijke verschil aan tussen de vijf grootste investeerders en de andere spelers.
EC S Ka Eu to rop en e N an at ie Con Bu ta lk ine Te rs rm N o in An rth al tw ern 2 Be er X lg p B Man L ia u u n N lk T por ew e r t Fr min u AB it W al X h Lo arf Sa gi el st en ic s s In te TR T. rtra W ns T W Co .S. po be Be rt E s es t lg lf se er lu ret ium rs T H nd C rail & Zn orp ers In ora t. ti Su Tra on pe ns rtr po an rt sp Ec or u- t Li ne Figuur 4: Grafische weergave van de investeringen bij de Belgische top 15 LDVs
12.000.000
10.000.000
8.000.000
6.000.000
4.000.000
2.000.000
0
Tabel 14: Aandeel van de personeelskosten in de TW en de graad van financiële onafhankelijkheid binnen de Belgische top 15 LDVs
Naam
PK/TW
EV/TP
1.
ECS European Containers
37,4
14,3
2.
ABX Logistics
91,4
66,2
3.
Essers H & Zn Int. Transport
82,0
15,7
4.
TRW
71,5
20,7
5.
Ecu-Line
91,4
14,3
6.
T.T.S. Belgium
80,3
23,1
7.
Antwerp Bulk Terminal
49,7
36,9
8.
Katoen Natie Bulk Terminal
31,3
4,2
9.
Belgian New Fruit Wharf
71,3
53,8
10. Saelens Intertransport
64,4
24,1
11. Westerlund Corporation
86,9
18,1
12. Supertransport
97,6
21,7
13. Cobelfret Trailers
31,1
8,0
14. 2 XL
31,7
5,6
15. Northern Manuport
71,6
26,9
De personeelskosten als een percentage van de toegevoegde waarde worden in tabel 14 uitgedrukt als de verhouding PK/TW. Een situatie waarbij bijna de volledige TW opgaat in personeelskosten, is uiteraard problematisch op langere termijn. Supertransport, Ecu-Line en ABX hebben hoge personeelskosten in verhouding tot de toegevoegde waarde die zij creëren. De toegevoegde waarde van Supertransport bestaat bijna uitsluitend uit personeelskosten (meer dan 97 procent), en ook de hoge toegevoegde waarde van ABX waarvan voorheen sprake was, moet genuanceerd worden: meer dan 90 procent daarvan zijn personeelskosten. De graad van financiële onafhankelijkheid wordt in Tabel 14 berekend als de verhouding tussen het eigen vermogen en het totale passief (EV/TP). Een bedrijf met een kleine ratio heeft veel schulden in verhouding tot zijn eigen vermogen, wat potentiële overnemers zou kunnen afschrikken. Zo hebben Katoen Natie en 2XL relatief weinig eigen middelen. Ook Cobelfret Trailers heeft een kleine graad van financiële onafhankelijkheid. BNFW heeft een vrij hoge ratio. In combinatie met een hoge cashflow geeft dat de mogelijkheid om een overname te financieren.
Hierbij moeten we wel opmerken dat het overnemen van bedrijven met een hoge schuldgraad aparte risico’s met zich meebrengt voor de overnemende bedrijven: bij een hoge schuldgraad neemt de kans op financiële moeilijkheden toe, samen met de kans op faillissement en management veranderingen (Bruner, 2004). De bedrijven in de Belgische Top 15 zitten echter niet in zulke precaire situaties.
Managementstijl en visie Of een logistiek dienstverlener veeleer jager dan wel prooi is, hangt voor een deel af van de managementstijl en de visie (Sudarsanam 2003). Sommige topmanagers (bv. Fernand Huts van Katoen Natie, Philippe van de Vyvere van Sea-Invest,…) hebben nu eenmaal de ambitie om wereldspeler te blijven of te worden. Dat komt tot uiting in het aantal overnames dat deze groepen reeds realiseerden. Het is een indicatie, maar geen garantie: ABX leek enkele jaren geleden een jager “pur sang”, tot men besloot het toch van de hand te doen aan 3i. Bij andere bedrijven zijn de streefdoelen van een andere aard. Een familiebedrijf zoals TTS of Supertransport is verplicht anders te redeneren: deze bedrijven hebben soms minder garanties om op termijn te overleven, afhankelijk van de potentiële opvolgers, en zullen in dat geval eerder geneigd zijn om hun bedrijf te laten overnemen dan om zelf tot overnames over te gaan. Op het vlak van samenwerking gaan LDVs vaak op zoek naar partners die ongeveer dezelfde omvang hebben (omzet, aantal werknemers,…). Een familiebedrijf zal waarschijnlijk zelden een wereldwijde speler overnemen. Alle overnames moeten ook binnen een bepaalde strategie kaderen.
Jagers en prooien Na een bespreking en eenvoudige financiële analyse van de top 15 van Belgische LDVs trachten we de ‘jagers’ binnen de top 15 te onderscheiden. Allereerst valt het op hoeveel grote LDVs niet meer in Belgische handen zijn. België heeft nochtans een grote logistieke waarde. Al heeft de nationale afzetmarkt een beperkte omvang, als toegangspoort tot Europa en als hub voor een groot aantal multinationale logistieke ondernemingen vervult België een belangrijke functie. De top 15 is bijna uitsluitend samengesteld uit Vlaamse spelers. Dat heeft ongetwijfeld voor een deel te maken met het feit dat er bijna geen watergebonden activiteiten zijn in Wallonië. Negen spelers in de top 15 zijn op de een of andere manier gelinkt met transport over water. Desalniettemin is van de overige zes spelers slechts één bedrijf in Wallonië gevestigd, met name TTS Belgium. De 2PL’s werden buiten beschouwing gelaten, enkel de 3 PL’s kwamen in aanmerking. Aan dat criterium was echter in nagenoeg alle gevallen voldaan nog voor de
selectie. De stelling dat de zuivere 2PL’s op termijn uit het logistieke landschap zullen verdwijnen, wordt hiermee bevestigd. Om te overleven zullen extra diensten moeten worden verleend (Value Added Logistics). Bijna alle spelers in de top 15 hebben dat reeds ingezien en kozen jaren geleden al voor die aanpak. In dat opzicht is de toegevoegde waarde per werknemer een goede indicator. Van de vijftien grootste Belgische LDVs is de meerderheid (elf van de vijftien bedrijven) actief op het vlak van samenwerking. Sommige bedrijven (ABX, Katoen Natie, Saelens, TRW,…) zijn daarin meer geïnteresseerd dan andere (ABT, BNFW,…). Het belang van samenwerking lijkt in de toekomst te zullen toenemen. Immers, nagenoeg elk bedrijf hanteert een sterke groeistrategie en werkt samen met partners in het buitenland of opent filialen buiten België om zo een netwerk te vormen. Ze ambiëren hiermee een Europees – soms zelfs wereldwijd - niveau. Vaak gaat deze geografische expansie gepaard met een uitbreiding van de kernactiviteiten in een poging te voldoen aan het onestop-shopping concept. Wat de financiële parameters betreft, observeerden we dat de omzet van de drie grootste spelers goed is voor ruim een derde van de gecumuleerde omzet. Elk van deze spelers bereikt deze omzet op een eigen manier: door klanten met grote volumes, door overnames of door samenwerking. De omzet per werknemer kent een volatieler verloop. Als de LDV geen middelen ter beschikking heeft, wordt overnemen moeilijk. De cashflow werd daarom onderzocht, alsook het niveau van de investeringen als indicator van het vertrouwen van de LDV in de toekomst. Verder is de graad van financiële onafhankelijkheid belangrijk: een bedrijf met een grote schuldenlast (weinig eigen vermogen ten opzichte van het totale passief) zal niet snel overgenomen worden. Tabel 15 geeft een korte samenvatting van de gedane analyses.
Tabel 15: Rangschikking van LDVs naar gelang de beste posities m.b.t overname activiteit en financiële parameters Vroegere
Omzet/
TW/
Cashflow/
Investeringen
Financiële
overnames
werknemer
werknemer
werknemer
1 ABX
KTN
KTN
ABT
ECS
ABX
2 KTN
Cobelfret
BNFW
KTN
KTN
BNFW
3 Saelens
ABT
ABT
BNFW
2XL
ABT
4 ABT
TRW
Westerlund
Cobelfret
Manuport
Manuport
5 BNFW
BNFW
Manuport
2 XL
ABT
Saelens
onafhankelijkheid
Een aantal spelers komen regelmatig terug in de top vijf van elke parameter, wat we als een eerste indicator beschouwen van een ‘jagerstype’. Het gaat om 1. Katoen Natie Bulk Terminal 2. Antwerp Bulk Terminal 3. Belgian New Fruit Wharf 4. Manuport 5. ABX Over het algemeen hebben deze spelers reeds een groot aantal overnames of samenwerkingen gerealiseerd, hebben ze een grote omzet, zijn relatief productief, hebben veel cash en weinig schulden. Naast het aantal overnames en de financiële gegevens is ook de managementstijl en visie van deze LDVs doorslaggevend. In de meeste gevallen voeren bovenstaande spelers inderdaad een beleid gericht op overnames. Katoen Natie, ABT BNFW en Manuport voldoen aan de vooropgestelde financiële parameters om als overnemers van de toekomst te worden bestempeld. Daarnaast kan TRW ook nog als jager bestempeld worden, ondanks zijn relatief lage cashflow. Door de potentiële overname van ABX, voldoet deze speler minder aan de vooropgestelde kenmerken van jager.
Tabel 16: Rangschikking van LDVs naar gelang de laagste posities m.b.t overname activiteit en financiële parameters
Vroegere
Omzet/
TW/
Cashflow/
Investeringen
overnames
werknemer
werknemer
werknemer
1 Cobelfret
Saelens
Ecu-Line
T.T.S.
Cobelfret
KTN
2 T.T.S.
Essers
Essers
Essers
Westerlund
2 XL
3 Westerlund
T.T.S.
Supertransport Ecu-Line
Essers
Cobelfret
onafhankelijkheid
4 Supertransport Supertransport T.T.S.
ABX
5 2 XL
Supertransport Ecu-Line
ABX
ABX
Financiële
Supertransport Ecu-Line ECS
Een zelfde werkwijze passen we toe voor de ‘prooien’, door de spelers te identificeren die elke rangschikking afsluiten (de minst presterende staat op de laatste plaats). Tabel 16 geeft een overzicht. Op basis van de financiële gegevens kunnen we concluderen dat Ecu-Line, TTS en Supertransport de kenmerken van een prooi vertonen. De overige spelers zijn geen jagers noch echte prooien. Essers is er daar één van: het vertoont kenmerken van een jager en gedraagt zich ook zo, maar heeft een lage cashflow, investeerde weinig en heeft een matige schuldgraad. ABX verrichtte veel overnames en heeft een lage schuldgraad, maar scoort op de andere parameters minder goed. Zoals vermeld werd het uiteindelijk ook een prooi. Een LDV zal nooit 100% voldoen aan de kenmerken van een jager of een prooi. Vandaar dat het gepast lijkt de spelers op een continuüm te plaatsen, met aan het ene uiteinde van het spectrum de ‘100% jager’ en het andere uiteinde de ‘100% prooi’ . Dit geeft het beeld zoals voorgesteld in Figuur 5.
Figuur 5: Continuüm jager-prooi (top 15 Belgische LDVs)
Jager
Belgian New Fruit Wharf Antwerp Bulk Terminal Katoen Natie Bulk Terminal Manuport TRW Essers 2 XL ABX Westerlund
Saelens Intertransport
ECS
Cobelfret Supertransport TTS Belgium Ecu-Line
Prooi
Conclusies Overnames voorspellen blijft een moeilijke zaak. Er spelen heel wat factoren mee. Zo zal de consolidatieactiviteit in de industrie een rol spelen. Hierover bestaat in de logistiek geen twijfel. De mate van technische specialisatie is evenzeer van belang. Ook aan die voorwaarde is doorgaans voldaan: de meerderheid van de top 15 heeft zich gespecialiseerd in een bepaalde activiteit. Soms zelfs in die mate dat deze dienstverleners marktleider proberen te worden of te blijven op dat gebied. Naast deze parameters zijn er nog een aantal zaken aan te wijzen die een overname kunnen helpen voorspellen: •
lage marktkapitalisatie
•
onderwaardering
•
inefficiëntie
•
bedrijfsonderdelen of onroerende goederen die verkocht kunnen worden
Hoe meer een LDV op deze elementen scoort, hoe interessanter het bedrijf wordt als prooi. Een uitgebreide bespreking van bovenstaande, nieuwe elementen valt buiten de bedoeling van deze paper. Om met meer zekerheid te voorspellen zou men niet alleen deze parameters kunnen incorporeren, maar aan elke factor ook een gewicht kunnen toekennen en die meetellen bij de uiteindelijke beoordeling. We hebben vastgesteld dat er op een aantal gebieden complementariteit moet bestaan. Achtereenvolgens moet nagegaan worden of er voldoende vertrouwen en middelen zijn, of er sprake is van een bedrijfseconomische en operationele fit, een strategische fit en tenslotte een culturele fit. Die overeenkomsten zijn extern niet altijd even makkelijk meetbaar. Voldoende middelen en bedrijfseconomische fit kunnen gecontroleerd worden aan de hand van de financiële cijfers. Strategische fit kan voor een deel afgeleid worden uit de historie en de managementstijl. Culturele fit daarentegen is vrijwel een volledig interne aangelegenheid en bijgevolg moeilijk te meten en in te schatten (Schraeder en Self, 2003; Bruner, 2004). Een exhaustieve bespreking geven van alle mogelijke beïnvloedende factoren (Sudarasanam, 2003) op overnames is onmogelijk, maar de parameters die wij nagingen kunnen wel een indicatie geven of logistieke dienstverleners een jager of potentieel een prooi zijn.
Referenties Analytiqa (2005) Who’s who in European Logistics 2005 Bade, D.J. & J.K. Mueller (1999) “New for the millennium: 4PL”. Transportation and Distribution. Vol. 40 (2), pp. 78-80. Business Logistics (2006) Datamonitor stelt vraagtekens bij overname TNT Logistics, Business Logistics Nieuwsbrief 31/08/2006 Ballou, R.H. (1992) Business Logistics Management: Planning, Organizing and Controlling the Supply
Chain. Upper Saddle River (New Jersey), Prentice-Hall. Bruner R.F. (2004) Applied Mergers and Acquisitions. New Jersey: John Wiley & Sons. Christiaens T. (2006) Horizontale samenwerking tussen logistieke dienstverleners. Eindverhandeling, Master in de Maritieme Wetenschappen, Universiteit Antwerpen Cruijssen, F., Cools, M. & W. Dullaert (2005) “Horizontal cooperation in logistics: opportunities and impediments”. Transportation Research E, accepted for publication. Cruijssen, F. & W. Dullaert (2006a) “Bang of voorzichtig? Een vergelijkende analyse van de houding van Vlaamse en Nederlandse logistieke dienstverleners ten aanzien van horizontale samenwerking”.
Tijdschrift Vervoerswetenschap. 42(1), pp. 2-7 Cruijssen, F., Bräysy, O., W. Dullaert, Hein Fleuren and Marc Salomon (2006b) “Horizontal collaboration in transportation: Estimating savings of joint route planning under varying market conditions”. International Journal of Physical Distribution and Logistics Management. Online available at http://greywww.kub.nl:2080/greyfiles/center/2006/49.html Cruijssen, F., Dullaert, W. & T. Joro (2006c) “Logistics efficiency through horizontal cooperation: The case of Flemish road transportation companies”. Annals of Operations Research. (under review). Cruijssen, F. (2006) “Horizontal cooperation in transport and logistics”. Center Discussion Series, Faculty of Economics and Business Administration, Tilburg University, 220 p. De Tijd (2006) “Fusiekoorts doet dromen”, 14/03/2006
European Union (2001) Commission Notice: Guidelines on the applicability of Article 81 of the EC
Treaty to horizontal cooperation agreements (2001/C 3/02). Brussels, European Union. Eye for Transport (2003) European 3PL Summit, 14-15 October 2003, London. Groothedde, B. (2005) “Collaborative Logistics and Transportation Networks: A Modelling Approach to Hub Network Design”. Delft: Trail. IBM Business Consulting Services (2003) “Opportunities & Challenges for Logistic Service Providers in Europe” Jaarverslag DPWN 2005, http://www2.finanzberichte.dpwn.de/2005/ar/en/servicepages/welcome?PHPSESSID=f156b3b512b6e 345d98426e5c91ab5a4 Nieuwsblad Transport (2005) Kuehne + Nagel lijft ACR Logistics in. http://www.nieuwsbladtransport.nl/site.php/1610/nieuwsitem/Khne__Nagel_lijft_ACR_Logistics_in.ht ml Skjoett-Larsen, T. (2000) “European Logistics beyond 2000”. International Journal of Physical
Distribution and Logistics Management. Vol. 30(5), pp. 377-387. O’Bornick, M. (2005) Leaders of the pack, Logistics Europe, September 2005 Ooghe, H. & C. Van Wymeersch (2001) Financiële analyse van de onderneming. Theorie en
toepassing op de jaarrekening inclusief de sociale balans. Kluwer/Ced.Samsom. 9de herwerkte druk. 2 volumes. Schraeder, M. & D.R. Self (2003) “Enhancing the success of mergers and acquisitions: an organizational culture perspective”. Management Decision. Vol 41 (5), pp. 511-522. Sleuwaegen, L., R. Van Dierdonck, I. Vandenboere, V. Minne & G. Rereuwe (2002) Europese
distributiecentra
en
value
added
activities
in
Vlaanderen:
economische
betekenis
concurrentiepositie. Brussel, Leuven, Gent, s.e. Smart S.B., Megginson W.L. & Gitman L.J (2006) Corporate Finance. Mason, Ohio: Thomson.
en
Sudarsanam S. (2003) Creating Value from Mergers and Acquisitions. The Challenges. Harlow England: Prentice Hall Financial Times. Ploos van Amstel, W. (2002) Het organiseren van logistieke beheersing. Utrecht, Uitgeverij Lemma. Vlaams Instituut voor de Logsitiek (2003) Jaarverslag 2003. Antwerpen, VIL.
LOGISTIEK IN DE BOARDROOM J.P. Scheffer, Gnothi Sauton
Inleiding Heeft de Logistiek Manager iets te zoeken in de board, en waarom wordt het brede zicht dat de Logistiek Manager op alle bedrijfsprocessen heeft, vaak niet aangewend voor het verbeteren van de bedrijfsprestatie? Dat zijn de twee vragen die centraal staan in dit onderzoek. Dit onderzoek is uitgevoerd namens de VLM door de kiemgroep “Logistiek in de boardroom”. Leden van deze projectgroep hebben een zeer gevarieerde logistieke achtergrond.
Achtergrond van het onderzoek De positie van logistiek binnen een onderneming is bij een deel van het Nederlandse bedrijfsleven nog steeds omstreden. Niet alleen kleine en middelgrote ondernemingen maar ook nog een redelijk deel van de grote ondernemingen, betrekken logistiek onvoldoende in de totale bedrijfsvoering. Logistiek Managers hebben door hun opleiding zicht op, en zijn betrokken bij, alle onderdelen van het bedrijfsproces en hebben daardoor een goed inzicht in verbetermogelijkheden en oorzaken van knelpunten. Laten bedrijven kansen liggen om het rendement te verbeteren? Kan dit worden doorbroken door aan te tonen wat de voordelen zijn van de plannen van de Logistiek Manager. Over het algemeen kunnen we stellen dat de logistieke functie binnen ondernemingen, ongeacht hun schaalgrootte, de afgelopen decennia veel meer aandacht heeft gekregen. De doelstelling van het onderzoek is als volgt: “Onderzoek naar de positie van de discipline logistiek binnen de onderneming. Middelen aanreiken voor de Logistiek Manager en de leiding van een bedrijf teneinde meer rendement uit de onderneming te halen door het betrekken van Logistiek in de totale bedrijfsvoering. Onderzoek naar de eisen voor het profiel van een Logistiek Manager en het imago van de logistieke discipline bij de leiding van een onderneming.” Aandachtspunten Centraal in dit onderzoek staat de rol van de Logistiek Manager. Met het vergroten van het belang van Logistiek als discipline binnen de onderneming of binnen de keten zal ook de positie van de Logistiek Manager veranderen. Wat zijn de trends in de markt en wat zijn de belangrijke succesfactoren? Worden er aan de nieuwe Logistiek Managers andere eisen gesteld? De belangrijkste aandachtspunten voor het onderzoek zijn: 1. Welke rol speelt Logistiek en/of Supply Chain Management bij beslissingen in de boardroom
2. Wanneer treedt de Logistiek Manager toe tot de board van ondernemingen ? 3. Is er sprake van een opmars van de discipline Logistiek of is het einde al bereikt? Logistiek manager of Supply Chain Manager De eerste conclusie was dat door een veelvoud van gebruikte termen verwarring ontstond. Daar waar in een organisatie activiteiten onder de verantwoordelijkheid van de Logistiek Manager worden uitgevoerd, vinden we in een andere organisatie dezelfde activiteiten terug onder functiebenamingen variërend van Supply Chain Manager tot zelfs expeditiechef. Afgesproken is om de, internationaal geaccepteerde definities van de CLM te hanteren voor de begrippen Logistics Management en Supply Chain Management. In dit rapport wordt verder niet ingegaan op begrippen. Waar de behoefte bestaat om gebruik te maken van de beschrijving Logistiek en/of Supply Chain Management wordt in dit rapport de term logistics gebruikt.
Opzet van het onderzoek Uitgaande van de doelstellingen van het onderzoek, zijn de belangrijkste onderzoeksvragen: 1. Is er een relatie tussen kenmerken van een bedrijf (marktsegment, marktpositie, schaalgrootte, typologie van organisatie etc.) en de positie van de Logistiek Manager binnen die organisatie? 2. Bij welke bedrijven is er een plek voor de Logistiek (Manager) in het hoogste bestuursorgaan van de onderneming? 3. Wat zijn specifieke kenmerken waar de Logistiek Manager aan moet voldoen wil hij (kunnen) doorgroeien naar de top van de organisatie? 4. Wat zijn specifieke redenen om de Logistiek Manager in het hoogste bestuursorgaan op te nemen? 5. Maakt het voor de positie van de Logistiek Manager verschil of Logistics al dan niet wordt gezien als strategische succesfactor van de onderneming? Bij de aanvang van het onderzoek is al gekozen om een aantal onderzoeksrichtingen te bewandelen, zijnde: 1. Interviews met managers uit het bedrijfsleven 2. Interviews van wetenschapper 3. Literatuuronderzoek Naast het bekijken van de inhoudelijke rol van de Logistiek Manager binnen organisaties wordt de positie van de logistieke functie, in algemene zin, bij deze organisaties in beeld gebracht en
onderzocht. Vanuit het ontstane totaalbeeld per onderneming wordt vervolgens getracht een antwoord te geven op de eerder genoemde onderzoeksvragen. Voor de interviews met de hoogleraren is gezocht naar wetenschappers die in het recente verleden hebben gepubliceerd over het onderwerp Logistiek in de boardroom. Het literatuuronderzoek richt zich vóór alles op het zoeken naar het al dan niet bestaan van relaties tussen de mate van succes van ondernemingen en de positionering of rol van Logistics binnen ondernemingen.
Stappenplan 1) Literatuuronderzoek naar de rol en positionering van de logistiek binnen ondernemingen 2) Het bepalen van vergelijkingsmethodieken 3) Opstellen van een openvragenlijst voor interviews met - hoogleraren (de theoretische invalshoek) - directeuren en leden van het bestuur binnen grote ondernemingen 4) Samenstellen respondenten - meerdere bedrijven uit dezelfde branche (voor benchmarking) 5) Analyse van de resultaten van de interviews - positionering en rol Logistics - positionering en rol Logistiek Manager 6) Gedetailleerde vergelijking in relatie met zoeken naar discriminerende criteria 7) Rapportage
De praktijk Zowel Logistiek Managers als directeuren van vooraanstaande ondernemingen zijn geïnterviewd. De geselecteerde bedrijven en geïnterviewden vormen een dwarsdoorsnede van het bedrijfsleven. Actief in alle sectoren. Boardroom staat, in dit onderzoek, voor het beslissende niveau.
Algemeen beeld De resultaten van het onderzoek gaven een aantal zeer diverse visies op het onderwerp. Van puur operationele verantwoordelijkheid tot aan één van de pijlers van het onderscheidende vermogen van het bedrijf. Van niet of nauwelijks vertegenwoordigd in de tot aan de CLO in de board zelf.
Vaak werd in de ondernemingen Logistics door Operations (COO) of de CEO zelf vertegenwoordigd. Daarnaast zagen we Logistics niet boven het tactische niveau uitkomen met een visie die vooral op kostenbesparing is gericht. In eerste instantie was er nauwelijks verband te ontdekken tussen
Logistics als boardroom issue en de onderzoeksvragen, zoals: -
de competenties van de Logistiek Manager of directeur zelf
-
de markt waarin de onderneming actief is
-
de prioriteitsstelling van de onderneming
Logistics blijkt duidelijk een containerbegrip. Het wordt in velerlei situaties en contexten gebruikt: -
van operationele handelingen tot processen in de supply chain op strategisch niveau
-
van lager onderwijs tot masteropleidingen
-
in productie-, handels- en dienstverlenende bedrijven
-
van orderpicker tot logistiek directeur van een multinational
Kortom: Logistics is van alle werelden en van alle niveaus. Daarnaast bestaat er ook een grote diversiteit aan niveaus van de logistiek verantwoordelijke. Is er dan geen relatie te leggen met reeds bestaande onderzoeken en issues over het strategisch belang van Logistiek? Of bestaat er een verband met het succes van het bedrijf?
Logistiek als concurrentiewapen Doordat geen verband kon worden gelegd is gekozen om de geïnterviewde bedrijven te sorteren op het feit of men Logistics als één van de belangrijke concurrentiewapens inzet. De geïnterviewden zijn als volgt ingedeeld: a) USP (Logistiek Logistics als Unique Selling Proposition) b) KSF (Logistiek Logistics als Kritieke Succes Factor) c) Nauwelijks (geen onderscheidend vermogen door Logistiek Logistics) Duidelijk is in ieder geval dat bij de bedrijven waar Logistics één van de concurrentiewapens (USP) is,
Logistics beter dan in andere situaties is vertegenwoordigd in the board.
De wetenschap In het kader van het onderzoek naar de positie van Logistiek in de boardroom zijn een viertal prominente Nederlandse hoogleraren geïnterviewd. Doel van deze interviews is: in beeld brengen wat
de visie is van de kant van de wetenschap binnen het logistieke veld. Door theorie en praktijk samen te voegen ontstaat een meer compleet beeld van de positie en de mogelijkheden van logistiek. De vier interviews zijn voor wat betreft de uitkomst deels overlappend en deels complementair. Tegenstrijdigheden in visies op Logistiek in de boardroom zijn nauwelijks te bespeuren. Over logistieke onderwerpen bestaan wel verschillen van mening.
Invloed van omvang en structuur van het bedrijf Omvang, structuur, soort product en andere factoren spelen een rol van de betrokkenheid van logistiek binnen een onderneming. De board houdt zich bezig met geld en strategie. Ondersteunende functies, zoals Logistiek, HRM, Marketing, ICT zijn op hoofdkantoorniveau vaak terug te vinden in de vorm van stafdirecteuren met een coördinerende en adviserende bevoegdheid; beleidsvoorbereidend en adviserend naar de board, maar ook naar de werkmaatschappijen of divisies. Zij rapporteren weer aan een boardlid die de betreffende discipline in portefeuille heeft. Anders ligt dit bij kleinere bedrijven en divisies/werkmaatschappijen. Daar treffen we veelal grotere en breder samengestelde managementteams aan, waarin de logistieke discipline meer expliciet is opgenomen. Zeker daar waar logistieke kosten en service level dominant zijn. Tot slot wordt aangegeven dat bij retail en wholesale bedrijven Logistics relatief hoog in de organisatie vertegenwoordigd is. Bij productiebedrijven is dit veel minder het geval en wordt het nogal eens als deel van Operations gezien. Wanneer iemand vanuit Logistiek in de boardroom een rol van belang wil gaan spelen dan zal hij de verantwoordelijkheid voor primaire processen moeten hebben.
Logistics: boardroom issue? Over dit onderwerp verschillen de inzichten van de hoogleraren voor wat betreft het belang van het op tafel krijgen van het logistiek denken in de boardroom. Waar de één waarschuwt voor vervreemding van de board van de vloer en de stelling aandurft dat SCM in de boardroom hoort omdat het alle operationele activiteiten in het bedrijf omvat, stelt de ander dat de board zich in eerste instantie bezig houdt met financiële en strategische afwegingen. Daartegenover staat dan weer de stelling dat goed of slecht georganiseerde Logistiek vele procenten verschil uitmaakt op het uiteindelijke rendement.
Eens zijn de hoogleraren het over het feit dat bij strategische beslissingen rekening gehouden dient te worden met Logistics. Over de mate waarin Logistics een bijdrage levert bestaat verschil van mening.
Logistics is een dissatisfier. Als het goed gaat is er voor Logistics geen aandacht. Als het fout gaat zoeken we het bij Logistics. Marketing is de satisfier.
De stap naar de boardroom door de Logistiek Manager Boardleden zijn krachtige managers met politiek gevoel en ze zijn communicatief onderlegd. Bij de race in die richting legt de logisticus het vaak af tegen mensen met een Operations achtergrond. Ervaring met leiding geven aan grotere operaties ontbreekt nogal eens bij de Logistiek Manager. In zijn weg omhoog zal de logistiek manager ervoor moeten zorgen dat: -
hij succesvol leiding geeft aan grote delen van het bedrijf
-
hij zich ontwikkelt tot strateeg
-
hij communicatief en politiek aan sensitiviteit en kracht wint
-
hij zich bekwaamt in wezenlijke financiële kennis
Kortom: de logistiek manager zal boven de Logistiek uit moeten groeien tot een breed inzetbare manager. Het profiel van de juiste man op de juiste plaats is sterk afhankelijk van tijdstip, samenstelling van team en context. Daarom zijn er legio praktijkvoorbeelden van succesvolle visionaire Logistiek Managers en Supply Chain Managers die via een functie in divisie of werkmaatschappij doorgroeien naar de board. Bijna voor allen geldt dat ze goed zijn in hun vak en etaleren management skills (strategisch inzicht, sensitiviteit, etc.) die hun vakgebied overstijgen. Samenvattend: Logistiek ís een gewichtig aandachtsgebied in de boardroom, maar ín die boardroom hoort geen Logistiek Manager.
De literatuur Een literatuuronderzoek is nooit compleet. Dit onderzoek heeft dan ook niet als doel zich daarin te onderscheiden. Doel is om na te gaan welke trend te vinden is voor de ontwikkeling van de logistieke discipline. Meer specifiek: is er een ontwikkeling te bemerken in het belang dat wordt gehecht aan het betrekken van de logistieke discipline op boardroom niveau? Zijn er aanwijsbaar betere resultaten bij bedrijven die de logistieke discipline een plaats hebben gegeven in de boardroom?
Een deel van de kiemgroep heeft veel gespeurd en gelezen, een groot aantal bronnen geraadpleegd en komt tot de conclusie dat een trend naar een CLO op boardniveau niet aangetoond kan worden. De artikelen die daarop betrekking hebben schetsen dit hooguit als mogelijk toekomstig, maar niet waarschijnlijk. De literatuur richt zich veel meer op de rol die Logistiek of Supply Chain Management in de boardroom kan of gaat spelen.
Conclusie Op grond van de bestudeerde literatuur kan duidelijk worden gesteld dat de trend, die is gezet met de logistieke bewustwording in de jaren tachtig en begin jaren negentig, zich voortzet. Bepalend hierin lijkt de typologie van het bedrijf, de fase van ontwikkeling maar meer nog het feit of de betreffende onderneming zichzelf op aspecten van Logistics (strategisch) wenst te onderscheiden. Daar waar die wil is en wordt gerealiseerd, blijkt dit zich ook significant vaak te verzilveren in een leidende rol in de sector.
Hau Lee en ‘De drie A’s’ De laatste jaren wordt in de Logistics literatuur veelvuldig verwezen naar professor Hau Lee van Stanford University. Zijn verdienste is dat hij verder kijkt dan ECR en Supply Chain Management. Hij wordt geïntrigeerd door de dynamiek van ondernemingen en wat daarbij doorslaggevend is voor succes. Natuurlijk gaat hij daarbij uit van vooronderstellingen zoals voortschrijdende globalisering en
snelle product en technology lifecycles. Supply chains worden complexer met meer betrokken partijen. Maar ook de onzekerheden ten aanzien van het gedrag van de markt en concurrenten worden groter evenals de directe invloed van gedrag van toeleveranciers en calamiteiten.
De drie A’s Voor ondernemingen, maar meer nog voor supply chains wordt, afhankelijk van de dynamiek van het speelveld, het succes meer of minder bepaald door De Drie A’s die door Hau Lee worden geïntroduceerd en benoemd als succesfactoren, te weten: i.
Agility
ii.
Adaptability
iii.
Alignment
Agility. Letterlijk: vlugheid, behendigheid. Responssnelheid/behendigheid om in te spelen op wijzigingen in de vraag; zowel voor wat betreft het volume als voor wat betreft de specificaties.
Adaptability. Letterlijk: aanpassingsvermogen. Hoe goed is de onderneming of keten in staat om zich aan te passen aan wijzigingen in marktomstandigheden en concurrentieveld.
Alignment. Richten, op één lijn brengen. Zowel binnen bedrijven als binnen ketens dienen doelen én incentives van de betrokken partijen in één richting te wijzen. Bedrijven en ketens die gelijktijdig aan alle drie A’s werken bereiken, zo blijkt uit tal van voorbeelden, superieure prestaties in de supply chain.
Hau Lee en onzekerheid in vraag en aanbod Voor alle ketens zijn de drie A’s van belang. Echter, de onzekerheid van de vraag, in combinatie met de onzekerheid van het aanbod, bepaalt de mate waarin en de manier waarop de keten of het netwerk zich daar op dient te richten. Hau Lee komt op basis daarvan tot vier grondtypen van netwerken, zoals in onderstaande onzekerheidsmatrix is weergegeven: Onzekerheid vraag
Laag Onzekerheid
Stabiel proces
aanbod
Hoog Ontwikkelend Proces
Laag
Hoog
Functioneel product
Innovatief Product
Efficiënt netwerk
Responsief Netwerk
Risicomijdend netwerk
Flexibel Netwerk
Bron: Lee 2002 (3) Deze onzekerheidsmatrix onderscheidt dus vier typen netwerken: Soort
logistiek
netwerk
Nadruk op……..
1. Efficiënte
Laagste kosten bij afgesproken service
Supermarkten/basis FMCG
netwerken
Hoge betrouwbaarheid
Basiskleding
Vast productieproces
Olie en gas
Hoge servicegraad
Modieuze kleding
Korte en betrouwbare doorlooptijden
FMCG specials
Flexibel productieproces
Computers
Aanwezigheid buffervoorraden
Waterkrachtcentrales
Laagste kosten bij afgesproken service
Agro industrie
2. Responsieve netwerken 3. Risicomijdende netwerken
Voorbeeldsectoren
Vast productieproces
4. Flexibele
Flexibiliteit in productie en verkoop
Telecommunicatie
netwerken
Aanwezigheid buffervoorraden
Halfgeleiders
Flexibel productieproces
Top-end computers
Bron: vrij naar Lee 2002 en Verweij 2004 Er bestaat met name in netwerken met een hoge vraagonzekerheid een groot belang voor de aandacht voor Logistics op boardroom niveau. Bij efficiënte en risicomijdende netwerken is een goede afstemming een hygiëne factor, dat doe je, daar zorg je voor. Het draait om kosten, want de afgesproken service moet gewoon gerealiseerd worden. Dit betekent overigens niet dat aandacht voor de drie A’s in die bedrijven en ketens niets oplevert of niet aanwezig is. Hij is ontegenzeggelijk minder aanwezig en daar waar die aandacht wordt gegeven, is het veelal gedelegeerd naar een MT (-lid) of zelfs een niveau lager. Het is niet doorslaggevend.
Branche
Logistiek USP / KSF
Logistiek boardroom
Hau Lee
Logistiek vertegenwoordigd
Matrix
(in Board) door
issue?
Boeken en Cd’s
USP
Ja
Resp.
Operations in Board
Boekendistributie
USP
Ja
Eff
Operations in MT
Kantoorartikelen
USP
Ja
Resp
‘Logistics’ in Board
Postorder
USP
Ja
Resp
Operations in Board
Services
USP
Ja
Flex
Operations in Board
Sport en mode
USP
Ja
Resp
‘Logistics’ in Board
Sanitair
KSF
Ja
Resp / Eff
‘Logistics’ in MT
Installatie
KSF
Ja
Eff
Finance in Board
Kantoorartikelen
KSF
Ja
Eff
CEO in Board
Levensmiddelen
KSF
Ja
Eff
Finance in Board
Levensmiddelen
KSF
Ja
Eff
Finance in Board
Services
KSF
nee
Flex
Finance in Board
Warenhuis
KSF
Ja
Eff
Shared services in Board
Zuivel
KSF
nee
Eff
Commercie in Board
Zuivel
KSF
nee
Eff
Operations in Board
Grafisch
Nauwelijks nee
Risicomijdend
Finance in Board
Grafisch
Nauwelijks Ja
Risicomijdend
Finance in Board
Grafisch
Nauwelijks Ja
Flex
Operations in Board
High-tech
Nauwelijks nee
Flex
Operations in Board
Accenture De meest belangrijke conclusies van het onderzoek van Accenture zijn: Conclusie 1. Leiders van leidende bedrijven zien de supply chain als kritieke factor voor
aandeelhouderswaarde en onderscheidende concurrentiekracht. Conclusie 2. Leidende bedrijven nemen de supply chain op in hun business strategie en geven
significant aandacht aan het ontwerpen van geïntegreerde bedrijfsvoering modellen. Het blijkt dat aan bijna alle winnende business strategieën competitief voordelige supply chain strategieën ten grondslag liggen. Voorbeelden als Nokia en Zara worden geanalyseerd en toegelicht. Conclusie 3. Bedrijven die leidend zijn op het gebied van SCM bouwen innovatie in als onderdeel van
hun operationele modellen. De onderzoekers zien drie verschillende manieren die SCM leiderschap en innovatie weerspiegelen:
Afstemming van vraag en aanbod
Nieuwe generatie (next generation) efficiency besparingen
Integratie van organisaties
Bij afstemming van vraag en aanbod, in relatie tot het SCM ontwerp, gaat het bijvoorbeeld om: ultra frequent leveren, dynamisch prijzen van artikelen gecombineerd met op klantvraag assemblage of gezamenlijke voorraadplanning en vraagvoorspelling.
Conclusies en aanbevelingen “Logistiek in de Boardroom!?” Het
literatuuronderzoek
in
combinatie
met
de
interviews
van
hoogleraren
en
logistiek
verantwoordelijken voert tot een zeer genuanceerd beeld van de rol die Logistics op boardroom niveau speelt en de rol die Logistics zou moeten of kunnen spelen. Duidelijk is dat het sterk van de situatie en de positie van het bedrijf afhangt hoe de discipline wordt vertegenwoordigd en hoe die zou moeten worden vertegenwoordigd. Ook de Logistiek Managers zelf hebben daar invloed op. Hun management- en communicatievaardigheden doen er toe bij het uitgroeien naar een volwassen boardroom lid of zelfs een CEO.
Conclusies 1. De manier waarop Logistics in de boardroom is vertegenwoordigd wordt in sterke mate bepaald door de dynamiek van vraag en aanbod in de markt en door de positionering van Logistiek in de strategie van de onderneming. 2. Supply Chain Management, Logistics en Operations zijn namen die, op boardroom niveau, voor dezelfde portefeuille worden gebruikt. 3. In ondernemingen waar voor productie en Logistics de nadruk ligt op efficiency, wordt de
Logistics portefeuille op boardroom niveau veelvuldig behartigd door andere (hoofd)disciplines. 4. Van een boardroom lid mag worden verwacht dat hij een breed scala van vaardigheden beheerst en een brede (strategische) oriëntatie heeft. 5. Logistics doet er toe bij toonaangevende bedrijven. Ook de board is zich daarvan terdege bewust. In hoog responsieve netwerken is Logistics van doorslaggevend belang voor succes. 6. Willen ondernemingen ten volle profijt hebben van het brede zicht dat managers in het Logistics veld hebben op alle processen dan zullen deze managers zich meer moeten inspannen om hun vaardigheden te verbeteren en hun strategisch inzicht en management breedte te vergroten.
Aanbevelingen 1. Op basis van de uitkomsten van dit onderzoek wordt aanbevolen nader onderzoek te doen naar de relatie tussen de positionering van Logistiek en de winstgevendheid. 2. Omdat succesfactoren omgevingsafhankelijk zijn dienen Logistics managers bij zichzelf na te gaan binnen welke omgeving zij het beste functioneren. 3. Wil de Logistics manager carrière maken tot in de boardroom dan zal hij zich moeten verbreden in de andere disciplines die op boardroom niveau van doorslaggevende betekenis zijn. 4. Logistics georiënteerde wetenschappelijke en HBO opleidingen zullen vakken op het gebied van strategische bedrijfsvoering en communicatie- en beïnvloedingsvaardigheden in het vakkenpakket dienen op te nemen. 5. Wij bevelen aan om de term Supply Chain Management daar te gebruiken waar het gaat om strategie en het perspectief van de gehele onderneming. De term Logistiek past bij de operationele verantwoordelijkheden en taken.
COLLABORATION DECISIONS: COMPLEX DECISIONS L.J. Visser, Fontys Hogeschool Techniek en Bedrijfsmanagement
Introduction In the context of changing customer preferences, shortening product life cycles and globalization, companies focusing more and more on their core business (Skjott-Larsen, 2000; Vermunt and Binnekade, 2000; Christopher, 2005). This focus results in outsourcing of logistic activities to specialized companies: Logistics Service Providers (LSPs). Several studies, older and recent ones, confirmed this statement (Bagchi and Skjott-Larsen, 1995; Canete, 2005). In spite of the increased outsourcing activities towards logistics service providers; the market for LSPs is facing hard times. Since price level is the most important criterion in selecting an LSP (Laarhoven et al, 2000; Cap Gemini et al, 2005), competition at price level increases and profit margins decrease. Therefore, service providers focus on efficiency by achieving economies of scale and scope. One way to reach economies of scale and scope is collaboration. Although both shippers and logistic service providers are convinced of the potential of collaboration, in terms of cost and service advantages, there are still barriers through which collaboration is not started or not successful (Barrat, 2003; Ruijgrok and Groothedde, 2005). This statement is supported by empirical research conducted by Min et al (2005) and Cruijssen et al (2006). The contribution of this paper to the topic of collaboration is twofold. First of all, it presents a classification for inter-organizational relationships. Second, it shows the first step in the development of our collaboration decision framework. This framework identifies elements that influence collaboration decisions. The final aim of the framework is to better understand collaboration decision between logistics service providers and shippers. The remainder of the paper is structured as follows. Section 2 defines collaboration. Section 3 shows the diversity of inter-organizational relationships. Subsequently, Section 4 presents our framework. Section 5 concludes with the main results of the paper, and identifies avenues for further research.
Collaboration Traditionally, most firms are organized and viewed as independent and single entities which need to compete with others to survive. Nowadays, business processes become more specialized, and an increasing part of the value adding activities is placed outside the physical boundaries of a firm. These developments necessitate collaboration with other entities important. As a result, instead of competition taking place between individual firms, competition takes place between supply chains or even better between networks (Ellram, 1991; Christopher, 1998; Lambert et al 1998; Goor et al, 2003). In this paper, we follow Schrage (1990) and Groothedde (2005) to define collaboration as follows: an affective, voluntary, mutually shared process where two or more actors work together,
have a mutual understanding, a common vision, share resources and achieve common goals. Key
dimensions are the cross organizational scope, the commitment to working together, trust and a common bond or goal. In general, two types of collaboration are distinguished: horizontal and vertical collaboration. In their constant search for economies of scale and scope service providers as well as shippers use both forms of collaboration. Horizontal collaboration is characterized by cooperation between (potential) competitors; parties at the same level(s) in the market. Vertical collaboration is defined as collaboration between parties that succeed each other in a particular generation process and therefore have different activities (Vries and Vaart, 2004).
Intensity of inter-organizational relationships Collaboration, both horizontal and vertical, results in inter-organizational relationships. Lambert et al (1996) defined four types of relationships: arm’s length, partnerships, joint ventures and vertical integration. Each relationship has its own set of motivating factors driving its development as well as its own unique operating environment. Duration, breadth, strength and closeness of the partnership will vary from case by case and over time. As a result three types of partnerships are distinguished in supply chain collaboration (Lambert et al, 1996): Type 1: operational partnership. Organizations recognize each other as partners and coordinate activities and planning on a limited base. The partnership usually has a short term focus and involves only one division of functional area within each organization. Type 2: coordination partnership. Organizations progress beyond coordination of activities to integration of activities. Although the partnership is not expected to last “forever”, it has a long term horizon. Type 3: strategic partnership. Organizations share a significant level of operational integration. Parties view the other(s) as an extension of their own firm. The partnership has a structural nature and therefore no “end-date” exists. Groothedde (2005) argues that the three presented types do not cover all types of collaborated partnerships. Therefore, he defines a Type 4 partnership named network collaboration. Both Type 4 and Type 3 partnerships are characterized by a structural nature, but, in contradiction to Type 3, a Type 4 relationship requires involvement of more than two actors. The classification is presented in figure 1:
Figure 1: 4 types of partnership (based on Groothedde, 2005)
Partnerships
Arm’s length
Type 1: Operation collaboration
Type 2: Coordination collaboration
Type 3: Strategic collaboration
Type 4: Network collaboration
Joint venture
Vertical integration
We follow Groothedde, but extend his view with the contribution that also network collaboration occurs at three different levels: operational, coordination and strategic level. To illustrate this, we use the three types of synergy defined to classify network collaboration concepts by Vos et al (2003). The synergy type of a collaboration concept is determined by three related characteristics (scope, objective and horizon). The three synergy types are: Type A: Operational synergy: deploy activities more efficiently within the existing logistic structure (operating together). Type B: Coordination synergy: achieve savings by coordination between parties (planning together). Type C: Network synergy: accomplish structural savings as a result of restructuring of the shared logistic structure (investing together). The three types of synergy are viewed as a trilogy, where network synergy is defined as the most intensive type of collaboration. Besides, a more intensive type of synergy incorporates automatically less intensive type(s) of synergy: network synergy incorporates coordination synergy as well as operational synergy, and coordination synergy imcorporates operational synergy. Figure 2 presents the relation between the type of synergy, and the three characteristics of collaboration.
rg y
Figure 2: Synergy typology (Vos et al, 2003)
New processes, new locations
rg y sy ne n tio
lin e
di na C oo r
pm en t na ls yn er gy
D
ev el o
Improve coordination
O pe
ra tio
Improve efficiency
Short
New processes, existing locations
Collaboration scope
Collaboration Objective
N et w
or k
sy ne
New structures
Existing processes, existing locations
Long
Collaboration horizon
Based on the discussion above, three points about collaboration are concluded: •
Collaboration processes exist between two actors (bi-lateral), as well as between more than two actors (multi-lateral).
•
The presented synergy typology shows a strong analogy with the type 1/2/3 classification by Lambert et al. (1996) as presented at the previous page. Therefore, both, bi-lateral and multilateral, collaboration processes occur at three different intensity levels: operational, coordination and strategic.
•
In the intensity trilogy, strategic coordination is defined as the most intensive type of collaboration. At which, strategic collaboration incorporates operational as well as coordination collaboration, and coordination collaboration incorporates operational collaboration.
Collaboration decision
Base elements of collaboration A collaboration decision is a complex decision, because it is not a pure rational decision based on economic parameters, but also influenced by sociological and psychological aspects. Literature identifies many factors which affect collaboration decisions, but sources are not consistent. To create more insight, some categorization is needed. In their collaboration framework, Min et al (2005), distinguish between variables and actions to categorize the elements of collaboration decisions. We
extend this view, and identify four elements that build together the basic framework for collaboration decision: drivers, objectives, variables and actions. The four elements are defined as follows: 1. Drivers: drivers are impulses (external or internal), which are a starting point for collaboration. The drivers are input to define the collaboration objectives. 2. Objectives: firms do not collaborate for their social networks, but base inter-organizational relationships on concrete strategic complementaries that they have to offer each other (Gulati, 1998). 3. Variables: forces, both enabling and restricting, that influence collaboration decisions. The variables need to be managed by the cooperating organizations in order to reach the collaboration objectives. 4. Actions: actions that need to be taken to influence the variables in such a way that the objectives can be reached. From the description above can be concluded that the four presented elements are not autonomous entities. The cohesion of the elements is shown in figure 3. The figure also illustrates the dynamic character of collaboration: collaboration is not a one-time exercise; it is a continuous process as long (new) objectives are defined.
Figure 3: Elements of collaboration and their cohesion
1. Drivers
2. Objectives
4. Actions
3. Variables
Drivers and objectives of collaboration Collaboration can lead to synergetic effects which result in economies of scale and scope. Beside this advantage, Lambert et al (1996) define four drivers of collaboration: scarce resources, increased competition, higher customer expectations and faster rates of exchange. Firms only collaborate when there is at least one concrete strategic complementary. Clear strategic intent leads to successful collaborative arrangements, and provides focus for the inter-organizational relationship. Following collaboration objectives are identified: (Lambert et al, 1996; Verstrepen et al, 2005): cost advantages, service improvement, marketing advantage, profit stability or growth. The
first two objectives, cost advantages and service improvements are in logistics literature identified as the two key objectives.
Variables of collaboration
Variables from organizational theories Economic organizational theories are often used to explain collaboration and inter-organizational relationships. These theories provide characteristics of organizational relationships, and arguments for selecting types of inter-organizational relationships. Organizational theories from three different perspectives are studied: (1) economic perspective represented by the Transaction Cost Economics and the Agency Theory; (2) a strategic perspective, illustrated by the Resource Based View and the Resource Dependency Theory and (3) a socioeconomic perspective represented by the Social Network Perspective. This study has identified a list of variables as presented in table 1.
Table 1: Variables as identified in the studied organizational theories Variable
Transaction
Agency
Resource
Resource
Social
Cost
Theory
Based
Dependency
Network
View
Theory
Perspective
X
X
Economics Bounded rationality
X
X
Opportunism
X
X
Trust
X
X
Power
X
Time dimension
X
Uncertainty
X
Frequency
X
Asset Specificity
X
X
X
X
X
Although the studied paradigms are identified as useful and increase understanding of the collaboration mechanism, each single theory is insufficient to capture the complexities involved in relationship formation (Barringer and Harrison, 2000). Therefore, the different organizational theories
should be viewed as complementary, and not mutually exclusive. For this reason, our framework combines elements as present in the different theories. Additional variables The variables presented in this section are not embedded in the studied organizational theories, but also influence collaboration. •
Fit: cooperation only has a real change of success when certain “chemistry” or “click” exists between all sections of the different companies (Ham van der et al, 2005; Verstrepen et al, 2005). This “click” refers not only towards “hard” elements (e.g. business objectives and size), but also towards soft components (e.g. culture).
•
Commitment: implies that the participating actors are loyal and tolerant of each other’s deficiencies and that each will cooperate (Min et al, 2005). True partners do not constantly worry about being replaced.
•
Homogeneity: internal support and commitment of all stakeholders is essential. This requires a relationally based orientation in stead of the traditional transactional focus. The internal targets of different departments may not undermine or conflict with the collaborative objectives (Barratt, 2004; Ham van der et al, 2005).
•
Scale: refers to the intensity of a partnership (Verstrepen et al, 2005). Three types of collaboration are distinguished: operational, coordination and strategic collaboration. The three types differ in time span, and the shared activities.
•
Transparency: refers to openness between the cooperating parties (Groothedde, 2005; Ham van der et al, 2005). Conflicts can be avoided or weakened by increasing transparency (Verstrepen, 2005).
Interaction of the variables The variables presented in sections 4.3.1 and 4.3.2 are not independent forces, but interact with each other: a particular variable can enable or restrict an other variable. summarized in figure 4.
The supposed relations are
Figure 4: Postulated relations between the variables (based on Becker et al, 2003)
+
Power
Opportunism Uncertainty
Commitment
+ Bounded rationality
+
Asset Specificity
+
-
+
+ -
Fit
+
+
Homogenety
+ -
Trust
-
+ Transparency
Frequency
Time dimension
+ + Scale
B
An increase in A, results in a increase of B
C
An increase in A, results in a decrease of B
+ A -
The significant number of variables already illustrates that collaboration decisions are complex decisions. The supposed relations in figure 4 even deepen this statement and therefore may not be ignored. Figure 4 also shows trust and commitment as two dominating variables. This is supported in the literature, because there is consensus in that trust and commitment are key variables (Sherman, 1992; Bengston and Kock, 1999; Goor et al, 2003; Barrat, 2004; Ham van der et al, 2005).
Actions of collaboration Actions need to be taken by collaborative partners to influence and support the variables in such a way that collaboration decisions are successful, so that collaborative objectives can be reached. The list of actions presented below does not claim to be complete, but indicates at least key collaborative activities. These actions complete the framework for successful collaboration. •
Information sharing
•
Measure and monitor performance
•
Contracting
•
Formalization rules and procedures
•
Gain sharing
•
Training resources
•
Joint planning
•
Joint problem solving
•
Define internal goals in line with collaborative objective
•
Periodic evaluation internal as well as external
•
Open and develop clear and broad lines of communication at each organization level.
Towards a collaborative framework The four base elements and their interrelationships are discussed in detail in the previous sections. Combined, this yields in the following scheme:
Figure 5: Collaboration framework
Objectives:
Drivers: 1. Scarce resources 2. Increased competition 3. Higher customer expectations 4. Faster rates of exchange
1. Cost advantages 2. Service improvement 3. Marketing advantage 4. Profit stability or growth
Variables: 1. Trust 2. Commitment 3. Bounded rationality 4. Opportunism 5. Power 6. Time dimension 7. Uncertainty 8. Frequency 9. Asset specificity 10. Fit 11. Internal organization 12. Scope 13. Transparency
Actions: 1. Information sharing 2. Measure and monitor performance 3. Formalization of rules and procedures 4. Gain sharing 5. Training resources 6. Joint planning 7. Joint problem solving 8. Define internal goals in line with collaborative objectives 9. Define clear communication schedule at each level of interaction
In the end, it may be stated that making collaboration decisions is not a simple exercise. Nevertheless, this observation may not be the reason to stop or not start collaborative partnership. It merely illustrates that collaboration decisions can be complex and needs attention. The framework identifies the elements that influence these decisions, and supports organizations to define all the components as one entity.
Conclusions Collaboration is the central theme of this study. External collaboration is a possibility to focus increasingly on own core competences at one hand, and search for economies of scale and scope at the other hand. Although potential benefits for collaboration are high, in many cases interorganizational collaboration is not successful. This paper began to describe that collaboration can differ in type and intensity. At the end of that section three points are concluded. First, collaboration can have a bi-lateral as well as a multi-lateral
(network) character. Second, three different types of collaboration are defined: operational, coordination and strategic collaboration. Third, in this trilogy strategic collaboration is defined as the most intensive form of collaboration, and incorporates coordination and operational collaboration. The second half of the paper focuses on collaboration decisions. It shows a collaboration decision framework. The framework consists of four base elements: collaboration drivers, objectives, variables and actions. Analysis of the third element, variables, results in the conclusions that many collaboration variables interact, and that trust and commitment are dominant variables in the decision process. The framework shows the cohesion between the four base elements as well as the complex, continuous and intensive character of collaboration decisions. Although, the presented framework is a next step towards more insight in collaboration decisions, additional research is needed. An important avenue for future research is to identify which of the identified elements are more dominant than others. Empirical research is needed to validate the propositions presented. In particular, the presented ideas about the interaction between the variables need verification. Finally, empirical tests will identify whether factors need to be deleted or incorporated in the framework. In conclusion, we reemphasize the high potential benefits of collaboration, despite its complex character and barriers. Therefore, organizations should focus on the possibilities instead of the impossibilities: success comes from taking the path of maximum advantage instead of the path of least resistance (Schrage, 1990).
References Baghi P.K., Skjott-Larsen T. (1995), European Logistics in Transition: Some Insights, International Journal of Logistics Management, Vol. 6, nr. 2, pp 11-24 Barrat M. (2003), Positioning the Role of Collaborative Planning in Grocery Supply Chains, The International Journal of Logistics Management, Vol. 14, nr. 2, pp. 53-66. Barrat M. (2004), Understanding the Meaning of Collaboration in the Supply Chain, Supply Chain Management: an International Journal, Vol. 9, nr. 1, pp. 30-42. Barringer, B. R., & Harisson, J. F. (2000), Walking a Tightrope: Creating Value Through
Interorganizational Relationships. Journal of Management, Vol. 26, nr. 3, 367-403. Bengtsson M., Kock S. (1999), Cooperation and Competition in Relations between Competitors in
Business Networks, The Journal of Business & Industrial Marketing, Vol. 14, nr. 3, pp. 178-194. Becker J.F.F., Verduijn, T.M., Vos B., Vijver v.d. M., Leeuw de S., Oorschot van K. (2003), Supply
Chain Collaboration in de Chemische Sector, Rapport TNO Inro, nr. 03 3N 094. Canete R. (2005), Europe’s Fortune 500. Outsourcing Logistics Report 2005,
www.eyefortransport.com/outsourceuro. CapGemini, Georgia Institute of Technology, SAP, DHL (2005), 10th Annual Third-Party Logistics Study
2005, http://3plstudy.com. Christopher M. (1998), Logistics and Supply Chain Management: Strategies for Reducing Costs and
Improving Services, Financial Times Pitmans, London. Christopher M. (2005), Logistics and Supply Chain Management: Creating Value-Adding Networks, Financial Times Prentice Hall, London. Cruijssen F., Dullaert W., Joro T. (2006), Logistic Efficiency through Horizontal Cooperation: The Case
of Flamish Road Transportation Companies, Center Discussion Paper, No. 2006-14. Ellram L.M. (1991), Supply Chain Management. The industrial Organization Perspective, International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, Vol. 2, nr, 1, pp. 13-22. Goor van A.R., Ploos van Amstel W., Ploos van Amstel M.J. (2003), European Distribution and Supply
Chain Logistics, Stenferd Kroese, Groningen. Groothedde B. (2005), Collaborative Logistics and Transportation Networks: A Modeling Approach to
Hub Network Design, Trail-Thesis Series T2005/15, Delft, Trail. Gulati R. (1998), Alliances and Networks, Strategic Management Journal, Vol. 19, nr 4, pp. 293-317. Ham van der A., Huijsman M., Rustenberg M. (2005), Generieke Procesaanpak
Verladerssamenwerking, versie 1.01, Delft, www.senternovem.nl/verladerssamenwerking. Laarhoven van P., Berglund M., Peters M. (2000), Third-party Logistics in Europe – Five Years Later, International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, Vol. 30, nr 5, pp. 425-442. Lambert D.M., Emmelhainz M.A., Gardner J.T. (1996), Developing and Implementing Supply Chain
Partnerships, International Journal of Logistics Management, Vol 7, nr. 2, pp 1-16.. Lambert D.M., Stock J.R., Ellram L.M. (1998), Fundamentals of Logistics Management, Irwin / McGraw-Hill, Singapore. Min S., Roath A.S., Daugherty P.J., Genchev S.E., Chen H., Arndt A.D., Richey R.G. (2005), Supply
Chain Collaboration: What’s Happening?, The International Journal of Logistics Management, Vol. 16, nr. 2, pp. 237-256. Ruijgrok C.J., Groothedde B. (2005), Het Afwegen van Voor- en Nadelen van Samenwerking in
logistiek, in: C.J. Ruijgrok and F.J.A. Witlox, Vervoerslogistieke Werkdagen 2005, pp. 233-242. Sherman S. (1992), Are Strategic Alliances Working?, Fortune, September, pp. 77-78. Shrage M. (1990), Shared Minds: The New Technologies of Collaboration, New York, Random House. Skjoett-Larsen (2000), Third Party Logistics – From an Inter-organizational Point of View, International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, Vol. 30, nr. 2, pp. 112-127. Vermunt J., Binnekade K. (2000), HIDC: European Logistics. Verstrepen, S., Cools M., Cruijssen F., Dullaert. (2005), A Framework for Horizontal Cooperation in Logistics, , in: C.J. Ruijgrok and F.J.A. Witlox, Vervoerslogistieke Werkdagen 2005, pp. 253-266.
Vos B., Oerlemans K., Penninkhof J., Iding M., Brummelman H., Ruijgrok C. (2003), Synergie in
Logistieke NETwerken (SYLONET), TNO Inro rapport 023N10532001, Delft. Vries de J., Vaart van der J.T. (2004), Duurzame Supply Chain Management-relaties, Management & Organisatie, nr 3, 5-25.
LOGISTIEK EN SUPPLY CHAINS IN NEDERLAND : WAAR IS ONS ONDERSCHEIDEND VERMOGEN? C. Cornelissen, SenterNovem M. Kleijn, SenterNovem (Ministerie van Economische Zaken)
Samenvatting Innovatie is belangrijk voor economische groei. Daarom voert het Ministerie van Economische Zaken actief innovatiebeleid. Sinds 2005 werkt het ministerie aan het ontwikkelen van innovatieprogramma's
op
een
beperkt
aantal
voor
Nederland
belangrijke
kansrijke
innovatiegebieden. Deze kansrijke gebieden kenmerken zich onder meer door het feit dat Nederland hierop internationaal onderscheidend is. In deze bijdrage staan we stil bij de mogelijkheid dat ‘Logistiek en Supply Chains’ een kansrijk gebied wordt. Hierbij wordt ingegaan op het initiatief van de Commissie van Laarhoven en de Beleidsbrief Logistiek en Supply Chains van het Ministerie van Verkeer & Waterstaat. De open vraag die in deze bijdrage gesteld wordt, luidt: waar ligt het onderscheidend vermogen van Nederland met betrekking tot ‘Logistiek en Supply Chains’?
Innovatiebeleid van het Ministerie van Economische Zaken in 2006 Innovatie leidt tot groei arbeidsproductiviteit Innovatie is een drijvende kracht achter economische ontwikkeling en verklaart een groot deel van de arbeidsproductiviteitsontwikkeling (CBS, 2006). Innovatie leidt tot nieuwe producten, diensten of productieprocessen. Vaak leidt dit tot hogere efficiëntie en arbeidsproductiviteit, omdat nieuwe machines
een
deel
van
de
werkzaamheden
van
mensen
kunnen
overnemen,
omdat
productieprocessen worden verbeterd, of omdat nieuwe producten meer toegevoegde waarde leveren. Daarnaast is innovatie belangrijk voor het internationale concurrentievermogen van bedrijven (technologische concurrentiekracht). Er zijn verschillende vormen van innovatie Technologische
investeringen
leiden
tot
innovatie
en
daarmee
een
stijging
van
de
arbeidsproductiviteit. Echter, ook andere vormen van innovatie (organisatorische innovatie of sociale innovatie) kunnen leiden tot een verhoging van de arbeidsproductiviteit. Henk Volberda, hoogleraar Strategisch Management en Ondernemingsbeleid, die het innovatiebeleid van 9000 bedrijven onder de loep nam, zegt in het SER Bulletin van juli/augustus 2006: 1 “Nederlandse bedrijven staren zich blind op de gedachte dat alleen technologische investeringen leiden tot innovatie. Met alle aandacht voor sociale innovatie komt nu eindelijk naar boven dat slim managen en slim organiseren van de arbeid een veel grotere bijdrage leveren aan innovatie en daarmee aan een verhoging van de arbeidsproductiviteit.”
1
Zie http://www.ser.nl/publicaties/default.asp?desc=publicaties_bulletins_200607_3
Ministerie van Economische Zaken voert vernieuwd innovatiebeleid Om deze redenen voert het Ministerie van Economische Zaken actief beleid om het innovatievermogen van het Nederlandse bedrijfsleven te verhogen. Dit gebeurt op twee fronten. Ten eerste in de breedte, waar het Ministerie van Economische Zaken alle ondernemers in Nederland optimale randvoorwaarden wil bieden om te innoveren. Hierbij hoort een pakket aan instrumenten, dat het ‘basispakket’ genoemd wordt. Dit is een transparant en breed toegankelijk basispakket voor ondernemers, voor informatie en advies en ondernemersfinanciering. Daarnaast wil het Ministerie van Economische Zaken ondernemers in staat stellen om topprestaties te leveren op een beperkt aantal terreinen waarin Nederland internationaal onderscheidend is. Dit innovatiebeleid op twee fronten is het resultaat van een ingrijpende verandering die het ministerie in 2005 heeft ingezet (Ministerie van Economische Zaken, 2005), welke mede was ingegeven door ervaringen met het innovatiebeleid in het buitenland (met name Scandinavië), aanbevelingen van het Innovatieplatform (Innovatieplatform, 2004, 2004b), de Adviesraad voor Wetenschaps- en Technologiebeleid (AWT, 2003), kamervragen en suggesties vanuit het bedrijfsleven. Programmatisch pakket: voor topprestaties Het ministerie wil samen met bedrijven, kennisinstellingen en andere departementen en overheden topprestaties leveren op gebieden die (in potentie) een sterke uitstraling hebben op de gehele Nederlandse economie (zie Ministerie van Economische Zaken, 2005). In deze gebieden, waar Nederland in internationaal perspectief voorop loopt (of de potentie heeft om voorop te lopen), zullen alle partijen hun krachten moeten bundelen om de kansrijke gebieden optimaal te ontwikkelen. Bovendien moeten belemmeringen die verdere ontwikkeling en groei van onze sterke kanten in de weg staan, adequaat en efficiënt uit de weg worden geruimd. Het Ministerie van Economische Zaken kiest daarom voor een programmatische aanpak op een beperkt aantal kansrijke gebieden. Vraagsturing en maatwerk staan daarbij voorop. De programma’s gaan uit van een gezamenlijke visie op toekomstige ontwikkelingen op markten, technologieën en gebieden. Ieder programma is uniek: de deelnemers bepalen welke organisatievorm het meest geschikt is om het programma uit te voeren en welke acties nodig zijn om de doelstellingen te bereiken. Eerste innovatieprogramma’s zijn gestart in 2006 De programmatische aanpak voor innovatie is in een pilotfase van start gegaan in 2005. De eerste innovatieprogramma’s zijn in 2006 van start gegaan: Point-One 2 , Food & Nutrition Delta 3 en Watertechnologie. De Maritieme cluster is bezig met het ontwikkelen van een innovatieprogramma, terwijl op andere gebieden momenteel een visie en strategische agenda wordt ontwikkeld (Automotive, Chemie en Life Sciences & Gezondheid) (Ministerie van Economische Zaken, 2006). 2 3
Point-One: Pole of Innovative Technology on Nano-electronics & Embedded Systems, zie www.point-one.nl Zie www.foodnutritiondelta.nl
Voor de langere termijn wordt nog ruimte gezien voor een beperkt aantal innovatieprogramma’s op andere kansrijke gebieden. Keuze van kansrijke gebieden Voor de keuze van kansrijke gebieden heeft het Ministerie van Economische Zaken in eerste instantie aansluiting gezocht bij het advies van het Innovatieplatform omtrent de sleutelgebieden (Innovatieplatform, 2004). Dit maakte het mogelijk om de fase van het bepalen van kansrijke gebieden over te slaan en snel van start te gaan met het opstellen van innovatieprogramma's. In de toekomst komt in principe elk gebied in aanmerking om tot een kansrijk gebied gekozen te worden, waarbij een kansrijk gebied wordt gedefinieerd als een gebied waarop Nederland internationaal onderscheidend is, met voldoende schaal en groeimogelijkheden voor een grote (potentiële) impact op duurzame economische groei en waar sprake is van voldoende samenhang en samenwerking. Kan ‘Logistiek en Supply Chains’ een kansrijk gebied worden? ‘Logistiek en Supply Chains’ is momenteel geen kansrijk gebied in de programmatische aanpak voor innovatie. Het Innovatieplatform heeft ‘Logistiek’ in 2004 wel geïdentificeerd als een belangrijk gebied voor de Nederlandse economie, maar niet als sleutelgebied. De ambitie van het logistieke bedrijfsleven is echter om dit wel te worden (zie Commissie van Laarhoven, 2006). Deze commissie wil dat het Innovatieplatform ‘Logistiek en Supply Chains’ als sleutelgebied aanwijst. De auteurs vertalen deze wens in de wens om binnen de nieuwe programmatische aanpak voor innovatie van het Ministerie van Economische Zaken aangezien te worden als een kansrijk gebied. De centrale vraag die in dit artikel wordt voorgelegd is: kan ‘Logistiek en Supply Chains’ een kansrijk gebied worden? Leeswijzer In hoofdstuk 2 zal eerst worden ingegaan op de programmatische aanpak voor innovatie. Wat is de achtergrond, wat zijn de overwegingen, hoe loopt het proces? Daarna gaan we in hoofdstuk 3 in op het onderwerp ‘Logistiek en Supply Chains’, waarbij we zowel ingaan op het initiatief vanuit het bedrijfsleven en de kennisinstellingen om sleutelgebied te worden (zie Commissie van Laarhoven, 2006) als de beleidsbrief van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat omtrent ‘Logistiek en Supply Chains’ (Ministerie van Verkeer & Waterstaat, 2006). Conclusies worden gepresenteerd in hoofdstuk 4.
Programmatische aanpak voor innovatie Nieuwe vraaggestuurde aanpak Het Ministerie van Economische Zaken daagt het bedrijfsleven uit om topprestaties te leveren op gebieden die een grote impact hebben op de Nederlandse economie. Dit kan alleen als alle partijen (bedrijven, kennisinstellingen en overheden) de krachten bundelen rondom alle aspecten die relevant zijn om succesvol nieuwe producten en diensten op de markt te introduceren. Daarvoor is een brede focus nodig en moeten meerdere partijen betrokken worden in het proces. De aanpak gaat in beginsel uit van een ‘bottom-up’ benadering. Bedrijven, kennisinstellingen en andere stakeholders presenteren hun visie, ambitie en strategische agenda aan het Ministerie van Economische Zaken (eventueel ontwikkeld met ondersteuning van de overheid), en gezamenlijk ontwikkelen zij een innovatieprogramma om deze ambitie te realiseren. Niet alle initiatieven worden ondersteund: alleen de allerbeste initiatieven zullen door het Ministerie van Economische Zaken worden uitgekozen voor ondersteuning. De onderstaande figuur illustreert het proces van ontwikkeling en selectie. 4 Het proces kent verschillende fasen, die hieronder kort worden toegelicht. Hierbij dient opgemerkt te worden dat het bedrijfsleven in elke gewenste fase kan instappen.
4
Deze figuur is ontleend aan Rijswijk, Kleijn, Janson & Menten (2006).
Figuur 1: Ontwikkeling van innovatieprogramma’s
INNOVATION PROGRAMMES IN THE NETHERLANDS September 2006 Ministry of Economic Affairs
Innovation Pr ogrammes: 9 User-driven:
Innovation in Dialogue
Innovation Programme
9 Aiming for excellence 9 More than ‘just’ R& D 9 International context 9 Tailor- made 9 Open and transparent
)p ol
ic y
instruments, implementation & execution
activities, programme logic, resources, monitoring & evaluation, governance
3 -1 ½ r a ye
O th
er
(i n no
va t
io n
Action Planning
Agenda Setting
-1 ½ r a ye
joint determination of vision, focus, ambition & strategic agenda
Orientation foresight, horizon scanning, innovation intelligence, analysis, dialogue
uo in nt o c
.
us
–
5
s ar ye
.
Strategic Advisory Committee + decision by Minister
internal selection
Fase ‘Orientation’ Deze fase bestaat uit een mix van dialoog en analyse. Enerzijds zal het bedrijfsleven zich organiseren en gezamenlijk met kennisinstellingen kansrijke gebieden identificeren, die zij vervolgens voorleggen aan het Ministerie van Economische Zaken. Anderzijds kan het ministerie zelf het bedrijfsleven prikkelen om te komen met initiatieven. Zowel het bedrijfsleven, de kennisinstellingen als de overheid zijn continu bezig om trends te analyseren en initiatieven in kaart te brengen, zowel nationaal als internationaal. Het ministerie ontwikkelt zgn. ‘Innovation Intelligence’, om in staat te zijn de meest kansrijke gebieden te identificeren voor verdere ondersteuning bij de ontwikkeling van een programma. Deze selectie vindt plaats aan de hand van de volgende beoordelingsaspecten: de mate waarin Nederland op dit gebied internationaal onderscheidend is, de potentiële impact op duurzame economische groei en de mate van samenhang en samenwerking op het betreffende gebied. Het ministerie zal besluiten of een programmateam wordt ingesteld om het bedrijfsleven gericht te ondersteunen bij de ontwikkeling van een visie en strategische agenda (de volgende fase).
Fase ‘Agenda setting’ Zoals eerder gezegd, het initiatief ligt bij het bedrijfsleven. In de ‘agenda setting’ fase zullen zij zich (verder) organiseren, een gezamenlijke visie op de toekomst ontwikkelen (o.m. kansen en bedreigingen) en daarbij een gezamenlijke focus en ambitie formuleren. Deze ambitie dient vervolgens uitgewerkt te worden in een strategische agenda, die bestaat uit de belangrijkste stappen die genomen moeten worden in de komende 5 tot 10 jaren. Deze fase is lastig en kost veel tijd. Het vereist een groot vertrouwen tussen de verschillende stakeholders. Om dit vertrouwen te bereiken, kan facilitatie door een onafhankelijke derde partij (bijvoorbeeld de overheid of een consultant) nuttig zijn. Het ministerie kan hierbij helpen door het dienen als aanspreekpunt namens andere departementen, nuttige kennis en informatie aanleveren, en het ministerie zal duidelijk communiceren wat de doelstelling en beoordelingsaspecten van de programmatische aanpak zijn en hoe het besluitvormingsproces eruit zal zien. Het ministerie zal ook de kwaliteit van het proces en het eindresultaat moeten beoordelen, om te kunnen bepalen of de visie en strategische agenda goed genoeg zijn om voor te leggen aan de externe Strategische Advies Commissie, die een advies zal geven om al dan niet door te gaan met de ontwikkeling van een innovatieprogramma op basis van de voorgelegde visie en strategische agenda. Hierbij speelt naast de eerder genoemde beoordelingsaspecten het volgende aspect een belangrijke rol: worden er in de strategische agenda knelpunten geadresseerd waar de overheid een mogelijke rol heeft? Alleen als dit het geval is, zal het ministerie kunnen besluiten om in dit initiatief te participeren. Fase ‘Action planning’ Indien de Minister van Economische Zaken heeft besloten om de verdere ontwikkeling van een innovatieprogramma te ondersteunen, zal aan de initiatiefnemers gevraagd worden om de visie en strategische agenda uit te werken in een programma. De programmaontwikkeling bestaat uit het bepalen van de juiste activiteiten om de resultaten die in de strategische agenda benoemd zijn, te bereiken. Daarbij zal tevens ingegaan worden op de overheidsinterventies, de governance structuur, de opzet van monitoring en effectmeting en het benodigde budget. Als het programma is ontwikkeld, zal het wederom aan de Strategische Advies Commissie worden voorgelegd, die het programma zal beoordelen op basis van de effectiviteit en efficiëntie van het overheidsingrijpen en de uitvoeringskwaliteit. Als de commissie positief adviseert, kan de Minister van Economische Zaken besluiten om publieke middelen beschikbaar te stellen voor de uitvoering van het innovatieprogramma.
Logistiek en Supply Chains Innovatie in Logistiek: initiatief vanuit de markt De Commissie van Laarhoven is een werkgroep die is ontstaan uit twee initiatieven, vanuit de markt/het veld en vanuit het ministerie van Verkeer en Waterstaat De commissie bestaat uit vertegenwoordigers van de overheid, logistieke dienstverleners, producenten/merkeigenaren, advies- en overlegorganen en wetenschap, en heeft, om zo breed mogelijke expertise en visie te gebruiken, een groot aantal aanvullende interviews uitgevoerd met ondernemers, bestuurders en wetenschappelijke experts. Daarnaast is de kennis en ervaring van een aantal brancheverenigingen (NDL, EVO en TLN) ingebracht. De commissie constateert het volgende (zie Commissie van Laarhoven, 2006): •
Innovatie is nodig om ‘mee te komen’ in de steeds complexere internationale supply chain
•
Door gebrek aan innovatiekracht is onze concurrentiepositie duidelijk verslechterd
•
Een sectorbrede inspanning en een actieve overheid zijn nodig om supply chain-innovatie te realiseren en zo de economische vruchten te plukken
Ze beveelt 7 stappen aan voor een actieve overheid. Een van deze stappen is: “Benoem de supply chain sector tot sleutelgebied binnen het innovatiebeleid van het kabinet.”, met als toelichting: “Supply chain activiteiten zijn op dit moment niet goed aangehaakt op het innovatiebeleid van het kabinet. Stimulering van supply chain-innovatie begint met het erkennen van het belang van innovatie in deze voor de Nederlandse economie cruciale sector door de sector als sleutelgebied aan te wijzen.” Innovatie in logistiek: initiatief vanuit de overheid De beleidsbrief Logistiek en Supply Chains (Ministerie van Verkeer & Waterstaat, 2006) stelt dat “wanneer Nederland kan uitblinken in SCM-competenties, ons dat vier voordelen biedt: 1. Het bedrijfsleven kan beter concurreren 2. Nederland wordt aantrekkelijker als vestigingsplaats 3. De sectoren waarin Nederland goed is, worden duurzaam versterkt 4. De leefomgeving wordt minder belast” De volgende ambitie is hiervoor geformuleerd: “het (logistieke) bedrijfsleven moet het maatschappelijk rendement van het goederenvervoer verhogen door naast transportfaciliteiten en traditionele aanvullende diensten nieuwe aanvullende diensten te ontwikkelen: supply chain management (SCM). De overheid wil dit ondersteunen door de fysiek sterke positie van Nederland te behouden, door innovatie te bevorderen, door samenwerking tussen de betrokken partijen te faciliteren, door de bureaucratisering terug te dringen, en door ervoor te zorgen dat milieu, veiligheid en ruimte niet in het gedrang komen” .
Om dit te realiseren worden 17 acties voor de overheid onderscheiden binnen 3 strategische doelen die uit de bovenstaande ambitie voortkomen. Deze 3 doelen zijn: 1.
Ontwikkelen van competenties op het terrein van supply chain management
2.
Een hoogwaardige infrastructuur in stand houden
3.
Compact, slim, schoon en veilig vervoer bevorderen
Binnen het eerste doel is een van deze acties: “Voldoen aan de voorwaarden voor sleutelgebiedstatus door bedrijfsleven, waarna betrokken departementen zich inspannen om logistiek en SCM beter te verankeren. Het is zaak dat bedrijven aangeven waaraan ze behoefte hebben en dat ze samenwerken. Wanneer deze behoefte duidelijk is en het bedrijfsleven zich voldoende kwalificeert en committeert, zullen EZ, OCW en VenW zich inspannen om logistiek en SCM beter in te bedden in het reguliere innovatiebeleid en om een kennisinstituut en een innovatieprogramma van de grond te krijgen. De departementen zullen hierin samen optrekken” (Ministerie van Verkeer & Waterstaat, 2006). Samenwerking tussen ministeries van Verkeer & Waterstaat en Economische Zaken Bovengenoemde sluit aan bij de oproep die de auteurs 3 jaar geleden op deze plek gedaan hebben, te weten: “Om innovaties goed te kunnen ondersteunen, dient de Nederlandse overheid een goed afgestemd innovatiebeleid te voeren voor het gehele goederenvervoercluster. Hiertoe dienen de Ministeries van Verkeer en Waterstaat (V&W) en Economische Zaken (EZ) gezamenlijk een beleidsmix te formuleren, waarbij niet alleen de vervoerders zelf maar ook de toeleveranciers, verladers en kennisinstellingen betrokken worden. Tot voor kort werd een beperkt aantal innovatieve transportprojecten per jaar door generieke EZ-regelingen ondersteund. De verwachting is echter dat dit in de nabije toekomst zal verminderen. Gezien de stroomlijning van het innovatieinstrumentarium die momenteel aan de gang is, lijkt het een uitstekend moment voor V&W en EZ om hun innovatiebeleid voor het goederenvervoer onderling af te stemmen” (Cornelissen & Kleijn, 2003). De redeneringen van beide ministeries zijn echter verschillend. Het Ministerie van Verkeer & Waterstaat stelt dat wanneer Nederland zou uitblinken in SCM-competenties, dit goed is voor Nederland, en dat daarom ‘Logistiek en Supply Chains’ een sleutelgebied moet worden. Het Ministerie van Economische Zaken aan de andere kant stelt dat wanneer Nederland uitblinkt in SCM-competenties, ‘Logistiek en Supply Chains’ in aanmerking komt als kansrijk (sleutel)gebied. In de onderstaande paragraaf gaan we verder in op deze laatste mogelijkheid. ‘Logistiek en Supply Chains’ als kansrijk gebied? Zoals eerder aangegeven zijn de volgende aspecten belangrijk bij de beoordeling of een gebied kansrijk is in het kader van de programmatische aanpak voor innovatie: •
is Nederland voldoende internationaal onderscheidend?
•
is er sprake van voldoende schaal en groeimogelijkheden voor een grote (potentiële) impact op duurzame economische groei?
•
is er voldoende samenhang en samenwerking?
Hieronder wordt vanuit het perspectief van ‘Logistiek en Supply Chains’ op elk van deze beoordelingsaspecten ingegaan. Internationaal onderscheidend…? In het achtergronddocument bij de beleidsbrief Logistiek en Supply Chains (Rijkswaterstaat, 2006) wordt ingegaan op de innovatiekracht van de Nederlandse logistieke sector. Hierin wordt onder andere het volgende geconstateerd: •
“Kort samengevat is de conclusie van de internationale innovatiebenchmark dat de transportsector in alle beschouwde Europese landen op innovativiteit lager scoort dan het gemiddelde van de economie als geheel, en dat de Nederlandse transportsector in vergelijking met het buitenland misschien niet zo innovatief is, maar dat het Nederlandse innovatiesysteem als geheel redelijk effectief werkt.
•
Het Nederlandse innovatiesysteem voor het goederenvervoer ontleent haar kracht vooral aan internationale oriëntatie (innovatieve ontwikkelingen in het buitenland, vooral Duitsland, goed in de gaten houden), en early-adopter gedrag. De Nederlandse transportsector zelf is niet zo innovatief, de vernieuwingen komen veeleer uit het transportcluster, via toeleveranciers en afnemers”.
Tevens worden in de beleidsbrief Logistiek en Supply Chains zelf de volgende kansen en bedreigingen voor Nederland geconstateerd: “Nederland beschikt over een gunstige positie als logistieke dienstverlener. De ligging van ons land, de combinatie van mainports en goede achterlandverbindingen (‘hardware’) bieden ons schaalvoordelen, hoewel dit voordeel afneemt omdat vanaf 2020 waarschijnlijk meer mainports in Europa zullen ontstaan. Nederland kan op die ontwikkeling inspelen door ons land goed toegankelijk te houden en door uit te blinken in aanvullende diensten (‘software’). De steeds complexere supply chains bieden de mogelijkheid nieuwe economische activiteiten aan te bieden naast bestaande, zodat Nederland een vooraanstaande rol kan blijven spelen in de afwikkeling van goederenstromen van en naar Europa. Van profilering van Nederland op supply chain management profiteren het verladende bedrijfsleven, de mainports, logistieke dienstverleners en bepaalde zakelijke diensten (zoals ICT). De transportsector wordt een transitieperspectief geboden: door diensten te leveren die het transport aanvullen en ondersteunen kan ze de concurrentie op prijs het hoofd bieden. De transportsector ondervindt echter wel steeds meer concurrentie uit het buitenland. Hierdoor komen de directe baten van de transportsector onder druk te staan (verlies van werkgelegenheid)“. (Ministerie van Verkeer & Waterstaat, 2006)
Potentiële impact op duurzame economische groei…? In de beleidsbrief Logistiek en Supply Chains wordt gesteld dat “de bijdrage van de transportsector aan de werkgelegenheid in Nederland, afhankelijk van de definitie, 3 tot 6 procent bedraagt, en de bijdrage aan het bruto nationaal product is circa 4,5 procent. De werkgelegenheid van de logistieke sector in totaal wordt geschat op 8 á 9 procent”. “Vanwege de hoge uitvoergroei neemt de toegevoegde waarde van transport fors toe. Volgens het CPB was de uitvoer de afgelopen vier jaar al de kurk waarop de Nederlandse economie is blijven drijven.” (Ministerie van Verkeer en Waterstaat 2006). Omdat logistiek een afgeleide vraag is van deze uitvoer, geeft dit aan dat ‘Logistiek en Supply Chains’ van groot economisch belang is voor Nederland. Samenhang en samenwerking…? In de beleidsbrief Logistiek en Supply Chains wordt een onderzoek van het AWT (2004) geciteerd, waarin het AWT wijst op de geringe neiging tot samenwerking in de logistieke sector, en de beperkte omvang van de meeste logistieke dienstverleners. Ook wijzen de auteurs in 2003 (Cornelissen
&
Kleijn,
2003)
erop
dat
“Het
Nederlandse
innovatiesysteem
voor
het
goederenvervoer zich kenmerkt door een grote versnipperdheid”. En de beleidsbrief stelt ook nog dat “de beperkte neiging tot samenwerken binnen de logistieke sector in brede zin het concurrentievermogen aan zowel de bovenkant van de markt (SCM-activiteiten) als de onderkant (vervoersdiensten) belemmert” (Ministerie van Verkeer en Waterstaat 2006). Het ontstaan van initiatieven zoals de Commissie van Laarhoven en recentelijk de Logistieke Alliantie, een samenwerkingsverband van 10 logistieke organisaties, waaronder KNV, TLN, NDL, Air Cargo Netherlands en Fenex, (Logistieke Alliantie, 2006) geeft echter het signaal dat samenwerking toch mogelijk lijkt te zijn in dit versnipperde veld.
Conclusies Zowel de Commissie van Laarhoven (‘het veld’) als de overheid in haar beleidsbrief noemen als een van de actiepunten voor het behoud van een krachtige supply chain, dat de logistieke sector een sleutelgebied dient te worden binnen het innovatiebeleid. De auteurs hebben dit vertaald in de wens om in aanmerking te komen voor de programmatische aanpak voor innovatie van het Ministerie van Economische Zaken. De voorwaarden om zover te komen, zijn toegelicht in hoofdstuk 2. De toepassing hiervan op ‘Logistiek en Supply Chains’ is in hoofdstuk 3 aan de orde gekomen. Hieruit kan worden geconcludeerd dat de sector belangrijk is voor de Nederlandse economie en dat er voldoende groeimogelijkheden zijn. Echter, de sector staat bekend om zijn versnipperdheid en het moeizaam tot samenwerking komen. Hieruit blijkt dat er op dat vlak stappen ondernomen moeten worden om te laten zien dat de sector het wel kan, en hiertoe wel
bereid is. Het ontstaan van initiatieven zoals de Commissie van Laarhoven en de Logistieke Alliantie is een bemoedigend begin hiervoor. De vraag in hoeverre Nederland internationaal onderscheidend is op het terrein van ‘Logistiek en Supply Chains’ is nog het lastigst. Wij zullen deze vraag in dit artikel niet beantwoorden: het is nu aan het bedrijfsleven en de kennisinstellingen om gezamenlijk te laten zien waar het onderscheidend vermogen van ‘Logistiek en Supply Chains’ in Nederland ligt, om daarna mogelijk in beeld te komen als kansrijk gebied in de programmatische aanpak voor innovatie van het Ministerie van Economische Zaken.
Referenties AWT (2003), Backing Winners, AWT-advies nr. 53. AWT (2004), Samen slimmer in ketens. Competenties in supply chain management als
concurrentiefactor voor Nederlandse bedrijven. AWT-advies nr. 60. CBS (2006), Het Nederlandse ondernemingsklimaat in cijfers 2006. Commissie van Laarhoven (2006), Naar een vitalere supply chain door krachtige innovatie. Cornelissen, C.E. en M.J. Kleijn (2003), Ondersteuning van innovaties in het goederenvervoer, Paper t.b.v. Vervoerslogistieke Werkdagen 2003. Donselaar, P., H.P.G. Erken en L. Klomp (2004), Innovatie en menselijk kapitaal als determinanten
van de arbeidsproductiviteitsgroei, in: CBS, 2004, Kennis en economie 2003, Voorburg/Heerlen, p. 172–180. Innovatieplatform (2004), Voorstellen sleutelgebieden aanpak. Innovatieplatform (2004b), Vitalisering van de kenniseconomie. Logistieke Alliantie (2006), Logistieke kracht, economische macht: naar een sterke en duurzame
logistiek Ministerie van Economische Zaken (2005), Sterke basis voor topprestaties: Vernieuwde EZ-
instrumenten voor ondernemers, Publicatienummer 05DC04. Ministerie van Economische Zaken (2006), Investeren in innovatieprogramma’s, Publicatienummer 06OI36. Ministerie van Verkeer & Waterstaat (2006), Beleidsbrief Logistiek en Supply Chains. Rijkswaterstaat (2006), Perspectief op logistiek: achtergrondstudie bij Beleidsbrief Logistiek en
Supply Chains. Rijswijk, M. van, M. Kleijn, M. Janson en E. Menten, The Process and Experiences with Creating
User-Driven Innovation Programmes in The Netherlands Aimed at Achieving Global Excellence, in: Impact of FTA Approaches on Policy and Decision Making, 2nd International Seville Seminar on Future-Oriented Technology Analysis, Seville 28-29 september 2006.
