Unitizing in Supply Chain – Case SECU Container

The aim of this thesis is to analyze how increasing the level of unitizing affects to the costs in the transport system of a Finnish paper and board company. The parts of the supply chain where costs are analyzed are limited to domestic inland transport and port operations. Supply Chain management is important aspect of modern day companies’ strategies. Intermodal transport and different transport systems are the key items which are studied in the theory part of this thesis. In the case study the payload simulations for SECU container (Stora Enso Cargo Unit) stuffed in mills sites are base of the cost analyze of this thesis. Thesis also makes a glance for the restrictions and development trends in Finnish railroads. In analyze SECU containers are moved up to the mill site for stuffing. This increases the level of unitizing in supply chain. Analyze is made for three variation of current traffic lines. Analyze shows that when idea of intermodalism is well used there is considerable cost savings to gather in pre-transportation and port operations. But also effects to mill sites and destination ports needs to be take under considering. In analyze the effects of increased axle weight for SECU container transportation in Finnish railroads is studied. When transport unit is stuffed in earliest possible point supply chain and unloaded the last possible point the savings made in chain can be considerable. In case study of this thesis almost 40% savings in total costs could be reached in pre transportation and port operations when unitizing level is increased in supply chain.

Suomen kaupan ja teollisuuden rakenne kuljetusten näkökulmasta

Tässä selvityksessä on tarkasteltu Suomen kaupan ja teollisuuden rakennetta tarkoituk-sena löytää SPC Finlandin tärkeimmät kohderyhmät tuojien ja viejien joukosta. Samalla tavoitteena on ollut muodostaa kokonaiskuva kaupan ja teollisuuden toiminnasta ulko-maan kuljetusten näkökulmasta. Selvitys jakaantuu nimensä mukaisesti erikseen kauppaan ja teollisuuteen. Teollisuuden tarkastelussa keskitytään merikuljetusten kannalta tärkeimpiin toimialoihin metsäteolli-suuteen, teknologiateollisuuteen kuuluvaan metalliteollisuuteen ja kemianteollisuuteen. Ulkomaankauppaan liittyvien kotimaassa tapahtuvien kuljetusten kannalta oleellista on ollut toimialojen maantieteellisen sijainnin ja alueittaisen viennin jakautumisen kartoit-taminen. Suomen vienti on toimijoittain tarkasteltuna hyvin keskittynyttä. Puolet Suomen viennin arvosta muodostuu 21 suurimman vientiyrityksen viennistä. Toisaalta yli miljoonan euron vuosittaiseen vientiin yltäviä yrityksiä on lähes 2 000. Keskittyneisyys vaihtelee teollisuudessa toimialoittain. Vienti on keskittyneintä paperiteollisuudessa ja perusme-tallien valmistuksessa, jotka ovat myös merikuljetusten tärkeimpiä rahdinantajia. Vienti painottuu rannikolle ja muutamaan sisämaan voimakkaasti teollistuneeseen alu-eeseen. Tuotantolaitosten maantieteellisessä sijoittautumisessa on toimialakohtaisia ero-ja. Kemiallisen metsäteollisuuden sisämaan keskukset tarjoavat mahdollisuuden kehit-tää intermodaalisia kuljetusvirtoja, jos kontitusta siirtyy tehtaille. Intermodaalikuljetuk-sissa käytetään kahta tai useampaa kuljetusmuotoa ja runkokuljetus tapahtuu rautateitse tai vesitse. Kuljetusyksikkö, esimerkiksi kontti, ei yleensä vaihdu kuljetuksen aikana. Teknologiateollisuus jakaantuu moneen alatoimialaan. Suomen teollisuuden kasvu on ollut nopeaa erityisesti elektroniikka- ja sähköteknisessä teollisuudessa, joka ei kuiten-kaan kuulu suuriin merikuljettajiin. Kone- ja metallituoteteollisuudessa useat tuotteet soveltuvat suuryksiköitäviksi. Kemianteollisuus on jakautunut hyvin erilaisiin alatoimialoihin. Peruskemikaaleissa merkittävä tuoteryhmä on muun muassa metsäteollisuuden kemikaalit. Rannikolla on merkittäviä kemianalan keskittymiä, joista suurin on Porvoon Kilpilahdessa. Sinne saa-puu öljyä kemian teollisuuden raaka-aineeksi. Muovi- ja kumiteollisuus käyttävät tuote-kuljetuksissa erityisesti maantiekuljetuksia. Vientimäärät ovat melko vähäisiä. Muovi- ja kumiteollisuuden raaka-aineet ovat tuontitavaraa. Kaupan kehitys riippuu suuresti demografisista tekijöistä ja ostovoiman alueellisesta jakautumisesta. Ostovoima keskittyy Suomessa väestöltään suurimpiin seutukuntiin, joista kahdessa, Helsingissä ja Turussa, sijaitsee kaupan tuonnin tärkeimmät satamat. Kaupan tuonti keskittyy yhä voimakkaammin näihin kahteen seutukuntaan, vaikka myös Pohjois-Pohjanmaalla on potentiaalia kaupan tuontiin. Toimijoittain tukkukaupan tuonti on vielä melko vähän keskittynyttä. Alalla on paljon maahantuontiyrityksiä. Kes-kittyminen kuitenkin jatkuu ja suuret ketjut ohittavat suoralla tuonnilla pienet maahan-tuojat. Erikoistavarakaupassa Suomeen etabloituu lisää ulkomaisia ketjuja. Ketjuohjauksella tehdään päätökset hankinnoista ja logistiikasta. Kaupan valikoimissa ulkomais-ten tuotteiden määrä kasvaa. Intermodaalisuus lisääntyy, vaikka perusteollisuuden tuotannon kasvu hidastuisi tai kääntyisi laskuun. Jalostusasteen noston seurauksena suuryksiköidyt ja intermodaaliset kuljetukset lisääntyvät. Aiemmin suuryksiköimättömänä kuljetettua lastia, kuten irtota-varaa, siirtyy kuljetettavaksi konteissa. Sisäiset Suomen ja muun Euroopan väliset kont-tikuljetukset ovat vielä vähäisiä. Logistiikkaketjujen tehostaminen johtaa komodaali-suuden lisääntymiseen niin, että eri liikennemuotojen yhteiskäyttö tehostuu myös bulk-kuljetuksissa. Suomen teollisuuden ja kaupan alueellinen rakenne ei tue intermodaalisuuden kehittä-mistä kotimaan kuljetusosuuksilla kovinkaan voimakkaasti. Intermodaalikuljetusten osuuden nostamiseksi tarvitaan uusia innovaatioita ja palveluita, joita myös SPC Fin-land voi olla mukana tuottamassa. Suomen viennin voimakkaan toimijakohtaisen keskittymisen takia SPC Finlandin on helppo saavuttaa viejät, jotka vastaavat suurimmasta osasta Suomen viennistä. Pk-yritykset käyttävät viennissään todennäköisesti hyvin laajasti huolintaliikkeiden palve-luita. Tuonnin kenttä on hajanaisempi, vaikka tuonnissakin keskittyminen lisääntyy. Toisaalta yhä useammat yritykset ovat potentiaalisia SPC Finlandin palveluiden tarvitsi-joita, koska pienenkin yrityksen on helppo tuoda tavaraa EU:n alueelta. Selvityksen perusteella voidaan päätellä, että teollisuuden jalostusasteen nousu ja sen seurauksena tapahtuva intermodaalikuljetusten määrän kasvu näyttäisivät lisäävän tar-vetta SPC Finlandin palveluihin teollisuuden kokonaiskuljetusmäärien kehityksestä riippumatta. Kaupan kansainvälistyminen ja ulkomaisten tuotteiden määrän lisääntymi-nen vaikuttavat samaan suuntaan. Kun vielä otetaan huomioon, että viennin osuus brut-tokansantuotteesta todennäköisesti nousee lähemmäksi muiden pienten eurooppalaisten maiden tasoa, näyttäisi siltä, että SPC Finlandin palveluille lähimerenkulkusidonnaisten intermodaalikuljetusten edistämisessä on olemassa tarvetta myös tulevaisuudessa.

TUKKE – Tuoteseuranta satamasidonnaisessa kuljetusketjussa

Logistiikka-alalla toimivien yritysten liiketoimintaympäristö on muuttunut globalisaation myötä maailmanlaajuiseksi ja entistä dynaamisemmaksi. Tämä on lisännyt ajantasaisen ja virheettömän tiedon välityksen merkitystä läpi maa- ja yritysrajojen ylittävien toimitusketjujen. Tuoteseuranta ja siihen liittyvän tiedon välittäminen ovat olennainen osa maailmanlaajuisten toimitusketjujen hallintaa. Tuoteseurannan avulla tavaratoimituksia voidaan seurata läpi toimitusketjun, minkä ansiosta tieto kuljetuskaluston, kuljetusyksiköiden ja tuotteiden sijainnista ja saatavuudesta on tarvittaessa eri osapuolten käytettävissä ajasta ja paikasta riippumatta. Tarkan tavaratoimitusten sijainnin tietäminen tehostaa toimitusketjun eri osapuolten resurssien suunnittelua ja kohdistamista, mahdollistaa toimitusketjun pullonkaulojen havaitsemisen sekä helpottaa poikkeamatilanteiden hallintaa. Satamissa toimitusketjujen hallinnan merkitys korostuu toimijoiden ja erilaisten prosessien monitahoisuudesta johtuen. Tämä tutkimusraportti on Turun yliopiston Merenkulkualan koulutus- ja tutkimuskeskuksen Kotkan yksikössä tammikuun 2008 ja elokuun 2009 välisenä aikana toteutetun Tuoteseuranta satamasidonnaisessa kuljetusketjussa (TUKKE) -projektin loppuraportti TUKKE-projektissa tarkasteltiin satamasidonnaisissa kuljetusketjuissa liikkuvia tietovirtoja ja niiden jakamista eri toimijoiden kesken sekä selvitettiin satamasidonnaisten kuljetusketjujen tuoteseurannan nykytilaa ja kehitysmahdollisuuksia. Tuoteseurannassa hyödynnettävät tunnistus- ja paikannusmenetelmät voidaan jakaa satelliittipaikannus-, verkkopaikannus- ja lähipaikannusmenetelmiin. Satelliittipaikannus on käytännössä ainoa reaaliaikaisen maailmanlaajuisen tuoteseurannan mahdollistava menetelmä, jonka tarkkuus on tyypillisesti muutamia metrejä, mutta erilaisilla laajennuksilla voidaan päästä vieläkin parempiin paikannustarkkuuksiin. Satelliittipaikannus soveltuu pääasiassa kuljetusvälineiden ja suurten kuljetusyksiköiden (esim. kontti) seurantaan, ja vain erityistapauksissa kriittisten yksittäisten tuotteiden seurantaan. Verkkopaikannusmenetelmät eivät yksistään sovellu ehdotonta tarkkuutta vaativiin paikannussovelluksiin, sillä niiden tarkkuus vaihtelee tekniikasta ja ympäristöstä riippuen kymmenistä metreistä aina kymmeniin kilometreihin. Jatkuvan ja reaaliaikaisen kaupallisen paikannuspalvelun toteuttaminen verkkopaikannusmenetelmillä on käytännössä mahdotonta. Verkkopaikannusta voidaankin hyödyntää lähinnä yksittäisiä paikkapyyntöjä toteuttavana menetelmänä, joka soveltuu toimitusketjuissa lähinnä tavaratoimitusten karkean tason seurantaan. Verkkopaikannus soveltuu nykyään lähinnä satelliittipaikannusta tukevaksi menetelmäksi, esimerkiksi poikkeamatilanteiden hallinnassa. Lähipaikannustekniikat ovat ainoita paikannusmenetelmiä, joilla päästään jopa senttimetritason tarkkuuksiin sekä sisä- että ulkotiloissa. Lähipaikannusmenetelmät soveltuvat hyvin esimerkiksi varastojen hallintaan. Lähipaikannusmenetelmiin kuuluvat tunnistusmenetelmät (viivakoodi ja RFID) helpottavat tuotteiden hallintaa tarjoamalla statustietoa tavaratoimituksista toimitusketjun eri vaiheissa. Tunnistusmenetelmät ovat usein järkevin ratkaisu tuotetasoisessa seurannassa. Erilaiset tavaratoimitukset asettavat erilaisia vaatimuksia tuoteseurannalle. Kokokuormatasoisten kuljetusten seuranta on perinteisesti perustunut konttien osalta yksilölliseen tunnistenumeroon sekä perävaunun ja trailerin osalta rekisterinumeroon. Kokokuormayksiköiden seurannassa olisi mahdollista siirtyä käyttämään tehokkaampia seurantamenetelmiä, joista satelliittipaikannus ja RFID-tekniikka ovat useimmissa tapauksissa sopivimmat ratkaisut. Kokokuormatason seuranta edellyttää seurantatekniikan (esim. RFID-tunniste tai GPS-vastaanotin) asentamista seurattavaan kuljetusyksikköön (esim. kontti). Kokokuormatasoinen seuranta riittää monissa tapauksissa, koska kuljetusyksikköä seurattaessa voidaan samalla seurata sen sisältämiä osakuormia ja yksittäisiä tuotteita. Osakuormatasoinen seuranta tarkoittaa kuljetuslavojen tai muiden vastaavien kuljetusalustojen seurantaa. Kuljetuslavojen seuranta on mahdollista toteuttaa lavakohtaisilla tunnisteilla (esim. RFID-tunniste), joihin voidaan linkittää myös tieto lavan sisältämistä tuotteista. Kuljetuslavoja voidaan seurata reaaliaikaisesti myös satelliittipaikannuksella, mutta tälle ei useinkaan ole tarvetta, koska yleensä toimitusketjun eri osapuolia kiinnostaa lähinnä tavaratoimituksiin liittyvä statustieto. Tuotetasolla tapahtuva tuoteseuranta mahdollistaa yksityiskohtaisen ja tarkan tuotteiden tunnistamisen ja paikantamisen läpi kuljetusketjun. Tuotetasoinen seuranta edellyttää seurantatekniikan asentamista jokaiseen yksittäiseen seurattavaan tuotteeseen. Käytännössä ainoat tuotetasoiseen seurantaan soveltuvat seurantatekniikat ovat viivakoodi- ja RFID-tunnistustekniikat, koska tuotetasoisen seurannan toteuttaminen muilla seurantatekniikoilla ei ole yleensä taloudellisesti järkevää. Yleisesti ottaen tuotetasoista seurantaa kannattaa hyödyntää lähinnä tuotteiden tunnistamisessa ja statustietopohjaisissa sovelluksissa eikä niinkään varsinaisessa paikannuksessa. Satamasidonnaisten kuljetusketjujen tuoteseuranta perustuu nykyään lähinnä statustietoon ja sitä tarjoaviin tunnistustekniikoihin. Tämä johtuu pääasiassa siitä, ettei satamasidonnaisissa toimitusketjuissa useinkaan tarvita statustietoa tarkempaa tietoa, vaan yleensä pelkkä ETA-tieto riittää. Esimerkiksi reaaliaikaista paikkatietoa tarjoavaa satelliittipaikannustekniikkaa hyödynnetään satamasidonnaisissa kuljetusketjuissa lähinnä navigoinnissa ja reittisuunnittelussa, mutta vain harvoin reaaliaikaisessa tuoteseurannassa. Matkapuhelinverkkoihin perustuva paikannus ei näyttäisi olevan yleisessä käytössä satamasidonnaisten kuljetusketjujen tuoteseurannassa. Toimijoiden laajasta kirjosta johtuen satamasidonnaisissa toimitusketjuissa on harvoin käytössä yhtenäistä koko toimitusketjun kattavaa tuoteseurantajärjestelmää. Laajan ja useita toimijoita sisältävän tuoteseurantajärjestelmän rajapintojen ja standardien integrointi on erittäin haastavaa. Kullakin toimitusketjun toimijalla on yleensä käytössä omia sisäisiä järjestelmiä, joilla voidaan tietyiltä osin hallita tavaratoimitusten seurantaa kyseisen yrityksen näkökulmasta. Yhtenäinen koko toimitusketjun kattava tuoteseurantaratkaisu voi toimia suljetuissa järjestelmissä, joissa on rajattu määrä toimijoita ja joissa tavoitellaan vain näiden toimijoiden yhteisiä etuja. Suljetuissa järjestelmissä eri toimijoiden väliset rajapinnat on integroitu keskenään yhteensopiviksi, ja osapuolien välille on muodostunut vakiintuneita toimintatapoja. Lisäksi suljetut järjestelmät pysyvät usein melko muuttumattomina. Nämä tekijät tuovat läpinäkyvyyttä suljettuun toimitusketjuun, ja tuotetiedon jakamisesta tulee luonnollinen osa toimitusketjun toimintaa. Tekniset valmiudet hyvinkin kehittyneiden ja monipuolisten koko toimitusketjuja kattavien tuoteseurantaratkaisujen toteuttamiseen ovat jo olemassa. Toimitusketjujen laajuisten seurantaratkaisujen kehittämisen esteenä eivät siis niinkään ole itse seurantatietoa tuottavat tunnistus- ja paikannustekniikat, vaan suurimpana haasteena on seurantatiedon saattaminen sellaiseen muotoon, että se on helposti jokaisen toimitusketjun osapuolen saatavissa ja hyödynnettävissä. Yksittäisillä mailla ja satamilla on jo nykyään käytössä eräänlaisia tietoportaaleja, jotka mahdollistavat tavaratoimituksiin liittyvien tietojen keskitetyn tallentamisen ja hyödyntämisen. Myös Suomen meriliikennettä palvelee tämäntapainen keskitetty tietoportaali PortNet, joka on tarkoitettu pääasiassa aluskäynteihin liittyvien tietojen jakamiseen eri toimijoiden kesken. PortNet sisältää kuitenkin tietoa vain Suomen satamiin kohdistuvista aluskäynneistä. Tästä johtuen tavaratoimitusten seuranta läpi globaalien toimitusketjujen ei ole PortNet-järjestelmällä mahdollista. Tulevaisuuden kannalta olisikin tärkeää pohtia, olisiko mahdollista kehittää PortNetjärjestelmän kaltainen globaali tietoportaali, joka palvelisi kansainvälisiä satamasidonnaisia toimitusketjuja ja loisi pohjan läpinäkyvälle maa- ja yritysrajat ylittävälle tuoteseurantaratkaisulle.

Simulointi- ja ohjausjärjestelmän kehitys siltanosturiavusteiseen automaattivarastoon

Diplomityö tehtiin Konecranes Oyj:lle, joka on nostureita valmistava ja niille kunnossapitopalveluita tarjoava suomalainen pörssiyhtiö. Työn kuluessa suunniteltiin ja toteutettiin siltanosturiavusteisiin automaattivarastoihin soveltuva simulointiohjelmisto ja varastonohjausjärjestelmä. Työssä keskityttiin pääsääntöisesti paperirullavarastoihin, mutta suunnitteluvaiheessa otettiin huomioon myös muut Konecranesin tarjontaan kuuluvat automaattivarastotyypit kuten vaakarulla ja kontti. Simulointiohjelmistolla mallinnetaan automaattivarastossa tapahtuvia liikkeitä. Käyttäjä pystyy näkemään nostureiden ja muiden varastossa olevien komponenttien liikkeet 3D- muotoisena simulaattorin käyttöliittymästä. Simulaattorin tavoitteena on helpottaa automaattivaraston suunnittelua ja nopeuttaa sen käyttöönottoa, sekä toimia myös vakuuttavana myyntityökaluna asiakaskontakteissa. Varastonohjausjärjestelmä tekee päätökset varaston tapahtumista ja ohjaa mm. nostureiden toimintaa. Diplomityön päämääränä oli perehtyä tarkasti nykyisen varastonohjausjärjestelmän toimintaan, kehittää uusi ratkaisumalli puutteiden sekä toiveiden perusteella ja lopulta osoittaa ratkaisumallin toimivuus ohjelmoimalla esittelyversio simulaattorista ja varastonohjausjärjestelmästä. Samaa varastonohjausjärjestelmää on määrä käyttää simulaattorissa ja tulevaisuudessa todellisen varaston ohjaamisessa. Asetetuista vaatimuksista johtuen järjestelmästä suunniteltiin mahdollisimman mukautuva. Työn lopputuloksena saatiin perusominaisuudet kattava 3D-simulaattori ja siihen liitetty varastonohjausjärjestelmä. Toteutuksen avulla oli mahdollista osoittaa ratkaisumallin toimivuus sekä esitellä ideaa laajamittaisemmin. Diplomityön kuluessa saatiin nykyisestä järjestelmästä kattavat tiedot ja pystyttiin määräämään suunta, kuinka kehitystyötä jatketaan.