Tutkimuksesta liiketoimintaa Konttilogistiikkainnovaatiot

Transkriptio

1

2 Tutkimuksesta liiketoimintaa Konttilogistiikkainnovaatiot Tapio Ranta, Professori LUT Savo Sustainable Technologies METSÄBIOTALOUDEN ROADSHOW 2013 Kasarmin kampus, Mikpoli, Mikkeli,

3 Kansainvälinen konttilogistiikka The BIG fish Globalisaation seurauksena kansainvälinen konttilogistiikka on kasvanut huimasti Miljoonia yksittäisiä intermodaalisia merikontteja, joilla hoidetaan maailmankauppaa ja maan sisäisiä siirtokuljetuksia. Konttien keveydestä saataisiin taloudellisia ja ekologisia hyötyjä Konttien käsittelytehokkuudesta saataisiin taloudellisia hyötyjä BIG BUSINESS!!! Maersk

4 Biomassalogistiikan siirtokontti tutkimuskohteena ( ) Tutkimuksen keskiössä oli komposiitti-rakenteinen siirtokontti sovellettuna biomassan kuljetukseen Kevytkontti on valmistettu ontelomuovikomposiitista Tutkimushankkeen tuloksena todettiin intermodaalin kevytkonttiratkaisun olevan kilpailukykyinen verrattuna perinteisiin toimintamalleihin Pelkkä kontti ei riitä, vaan tarvitaan kokonaispalveluja kontin ympärille Tutkimuksesta kaupallistamiseen 1 pat pend

5 Komposiittikonttilogistiikan kokonaispalvelu Kokonaispalvelun toiminnanohjauksen asiakastarve: 1. Seurattavuus - Konttien seurattavuus - Konteissa kuljetettavan tavaran seurattavuus 2. Tehostaminen - Konttien ajankäytön mittaaminen ja kierron tehostaminen - Ajankäytön ja laadun tehostaminen prosesseissa (automatisointi) 3. Kunnossapito - Huoltopäiväkirjan ja elinkaaripalveluiden ylläpito

6 Toimitusketju Mitä ja kenen biomassaa? Millä kuljetusketjulla? Mikä on biomassan laatu ja paljonko siitä maksetaan?

7 Nykyiset ongelmat biomassan toimitusketjuissa 1. Biomassan määrän mittaus hidasta ja epäluotettavaa (toimittajien päiväkohtainen kosteuden keräämänäyte): Ratkaisu: RFID-luentaan siirtyminen ja kosteuden kuormakohtaiseen mittaukseen siirtyminen 2. Biomassan seurattavuus ja jäljitettävyys pitkässä toimitusketjussa: Biomassastandardien mukainen seuranta ja laadun auditoinnit Ratkaisu: Siirtokonttilogistiikka ja RFID-tunnisteiden seurattavuus logistiikan solmukohdissa terminaaleissa 3. Tehokkuudessa, laadussa ja toimitusketjun kustannusten läpinäkyvyydessä parantamista Seurattua, mitattua ja koottua tietoa mahdollista parantaa Ratkaisu: Automatisointi RFID-lukijaporteilla ja tiedon simulointi pilvipalvelussa tarvittavaan muotoon (toimituskustannukset ja hinnoittelu)

8 Tavoitteena biomassalogistiikan optimaalinen kustannustehokkuus Konttivuokraus Tietojärjestelmät Konsultointipalvelut 1. Kevytrakenteinen siirrettävä komposiittikontti 2. Lisäarvopalvelut (-> RfIDER-konsepti )

9 RfIDER Container Logistics System RFID (Radio Frquence Idenatification) teknologia perustuu radiotaajuus tunnistukseen RFID-järjestelmä perustuu tunnisteeseen, lukijaan, niiden väliseen antennijärjestelmään sekä taustaohjelmistoon ( pilvipalvelu ). RfIDER liikeidea perustuu RFID-teknologian soveltamiseen konttilogistiikassa ja tarkemmin biomassan (bulkkituotteen) konttilogistiikassa. Asiakashyödyt RfIDER-pilvipalvelusta: Konttivalmistaja, huoltoyhtiö ja konttiomistaja: Konttitietokanta (huoltohistoria) Metsäpään toimija (Mhy) Varastokohdetietokannat, toiminnan ohjaus Kuljetusoperaattori: Tehostuminen ja mittaus (hinnoittelu) Voimalaitos: Biomassan standardin mukainen jäljitettävyys ja mittaustarkkuus (määrä ja laatu -> kustannus)

10 RFID-järjestelmä Footer

11 Biomassalogistiikan pilvipalvelu kaikkien toimijoiden käytettävissä Konttivalmistaja/-huoltaja/-omistaja Konttihuoltopäiväkirja ja tietokanta Kaluston tiedot ajantasalla Kalustokierto Kontti on seurattavissa oleva yksilö! Logistiikkaoperaattori Tehostamis- ja hinnoittelutieto Kaluston ajankäyttö Kaluston käyttökate Voimalaitos Laatuseuranta ja jäljittäminen Biomassan laatu Biomassan alkuperä

12 RFID-terminaalikuljetusdemo (2012 Hyötypaperi, Valkeala Ese, Mikkeli) - RFID luenta onnistui lähes 100% - Konttien keveys, kestävyys ja käsiteltävyys todistettiin - Seurantatietojen keruu pilvipalveluun älykännyllä ja porttilukijalla onnistui - Demonstraatio:

13 RFID biomassalogistiikassa Kun jokainen kontti on tunnistettava ja seurattava yksikkö niin RFID teknologiaa hyödyntävässä toimitusketjussa voidaan saavuttaa seuraavia hyötyjä: Tieto Tietoa konttien lähtö/saapumisajoista reaaliaikaisesti Tiedon integrointi toiminnanohjausjärjestelmiin ja laadunhallintaan Laskutus- ja maksatustieto konttiyksiköittäin oikealle omistajalle Kustannussäästöt Nopeampi mittausprosessi ilman miestyötä (jopa täysin ulkoistettu lähtöterminaalille) Kaluston ja konttien tehokas käyttö tuo säästöjä Toimittajien materiaalien laatua voi seurata ja valvoa, jolloin hinta-laatusuhde paranee Automaattinen maksatusprosessi Toimitusvarmuus Voidaan ulkoistaa logistiikka kuljetusoperaattoreille Voidaan käyttää konttivuokrausta joustavasti ja tehokkaasti tarpeen mukaan Parempi saatavuus ja tehokkuus terminaaleihin useamman yhtiön yhteishankinnalla 13

14 RfIDER ROADMAP etenemiselle 2012: - Idea kehitetty ja demonstroitu metsähakkeelle - Kehitetty oma RFIDER konsepti pilvipalveluna 2013: - Liiketoimintakonseptin rakentaminen - Konttilogistiikkainnovaatiot hanke - Selvitetään, mitä hyötyä ja kilpailijoihin nähden erilaista RfIDER-konsepti tarjoaa asiakkaille? - -> Konseptin asiakaslähtöinen tarjoama - Yhteistyöverkoston rakentaminen - Konseptia pitää testata tutkimuksellisesti ennen kaupallistamista (biomassalogistiikka) - LUTin demoama RfIDER konsepti toimiva demotasolla, mutta kaupallistettavaan tuotteeseen matkaa -> pitää tehdä yhteistyötä - Kaupallistettavan konseptin tutkimuksellinen kehitysyhteistyö - Tutkimuksellisella yhteistyöllä osaksi toiminnanohjausjärjestelmiä - Liiketoiminnan perustaminen (lisensoiminen, patentointi, avoin innovaatio)

15 Jatkuvaluonteiset demonstraatiot Toteutetaan jatkuvaluontoinen demonstraatio komposiittikonttilogistiikan ja lisäpalveluiden (RfIDER-järjestelmän) kehittämiseksi. Koko toimitusketju hyödyntää RFID-teknologiaa tienvarsivarastoilta ESE:lle: - RFID-tunniste (NFC) pinolapussa tienvarsivarastolla - RFID-tunnisteet (NFC ja UHF) yhdistelmässä - NFC-puhelin hakekuljettajalla (luenta eri vaiheissa, aika/sijainti/lisätieto) - Lukijaportti (UHF) ESE:n autovaa alla - RfIDER-ohjelma työkoneella (analysointituloksien tallentaminen)

16 Jatkuvaluonteiset demonstraatiot - Yksityiskohtaisemmat tavoitteet: - RFID-luenta (reaaliaikaisuus, aika, sijainti) - painonmittaus sekä kosteuden mittaustieto kuormakohtaisesti (määrä) - Koneiden kustannusrakenteiden laskenta ja simulointi (hinta) - Tutkimukselliset tavoitteet: - Biomassaerän jäljitettävyys ja seuranta - Tienvarsihaketuskohteiden jäljitys metsikkökuviolta voimalaitokselle - Kuormakohtainen kosteus - Kuormakohtaiset näytteet - ESE:n toimijakohtainen kokoomanäyte (normaali tapa) - Tuottavuustutkimus automatiikan hyödyistä - Konttilogistiikka - Kiinteät ajoneuvoyhdistelmät - Kustannusrakenteiden simulointivertailu. Teoreettinen perusta hyödykkeen hinnoittelulle perustuen täydellisen ja epätäydellisen kilpailun markkinoihin. - Teoreettinen kustannusvertailu käytännön ajankäytöllä

17 Metsähakkeen jäätymistestit kuormatilassa Riippumaton jäätymistesti Yhteistyö Skogforskin tutkijoiden kanssa, metallikontit (jäänestoaineita) vs. komposiittikontit Testipaikkana MTT Vakola, Vihti Fibrocomin uusi komposiittikontti, Hyötypaperi Oy:n uudet metallikontit Kontteja pidettiin -30 C:n lämpötilassa määrätty ajanjakso (12 h, 24 h) Tulokset raportoitu

18 Helmikuun 2013 jäätymistestit metalli- ja komposiittikonteille Metsähakkeen keskimääräinen kosteuspitoisuus oli talvikaudelle tyypillinen n % (n. 320 kg/m³) Molempien metallikonttien kohdalla hake jäätyi kiinni kontin lattiaan n cm kerrospaksuudella, jolloin keskimäärin % kuorman kokonaispainosta jäi tyhjentämättä Toiseen metallikonttiin ruiskutetulla jäähdytysnesteellä, EC1, ei näyttänyt olevan vaikutusta hakkeiden kiinnijäätymiseen tai tyhjentymiseen Komposiittikontista hakkeet tyhjentyivät vaivatta sekä 12 tunnin että 24 tunnin syväjäädytyksen jälkeen 24 h syväjäädytys komposiittikontilla Sensoripaikat konttipinnoissa

19 Joulukuun 2012 jäätymistestit metallikonteille Metsähakkeen keskimääräinen kosteuspitoisuus oli erittäin korkea, yli 65 %, (n. 560 kg/m³) Vain hakkeen pintakerrokset purkautuivat ulos tyhjennyksissä, keskimäärin 7 22 % kuorman painosta purkautui Kontteihin ruiskutetusta jäähdytysnesteestä, EC1, ei ollut minkäänlaista hyötyä Hake oli kasan sisältä lämmintä koko jäätymistestin ajan, n C, mutta ongelmana oli hakkeen jäätyminen kiinni metallipintoihin Johtopäätökset jäätymistesteistä Tutkimuksen perusteella pitkäkestoiset kuljetukset, esim. 1 3 päivää, eivät sovellu kostealle biomassalle käytettäessä metallikontteja pakkasolosuhteissa. Muutaman tunnin kestoisissa kuljetuksissa ongelmia ei vielä ilmene niillä. Jäätymisongelmaa ei ilmennyt komposiittikontilla missään vaiheessa kylmätestien aikana. 1. Jäätymistestitulokset metallikontilla

20 Yhteenveto Komposiittikontin hyödyt toimitusketjussa: Biomassan jäätymättömyys Keveys lisää hyötykuormaa 5-20 % kustannushyödyt toimitusketjun tehostumisena (nopeus, keveys ja intermodaalisuus) Soveltuvuus standardikalustoihin (vaihtolava-auto, juna, trukit ym.) RfIDER konseptin arvoketju metsäbiomassalle: RfIDER-konseptin hyödyt toimitusketjussa: Horisontaalinen arvoketju ei katkea toimitusketjun aikana (vrt. perinteinen ketju) Biomassavirta toimitusketjussa on läpinäkyvä ja seurattava kokonaisuus Tehokkaampi logistiikka Automaattinen tiedonkeruu etätunnisteilla (RFID) nopeuttaa prosesseja Mitattua tuottavuutta ja kuormakohdennettua laatutietoa Ohjelmistosovellus osaksi nykyisiä toiminnanohjausjärjestelmiä Toimitusvarmempi Biomassalogistiikan tärkein tekijä mahdollistamaan mobilisoinnin ja biotalouteen siirtymisen!

21 Kiitos mielenkiinnosta! Lisätietoja: