MITSATIHON a saus 1/1 PUUTAVARAN AUTOKUWETUKSEN RESURSSIEN SUUNNITTELUMALLI Antti Korpilahti Puunhankinnan resurssien suunnittelussa varsinkin puutavaran autokuljetuksen mitoitus on usein laskettu suurpiirteisesti; se on lähinnä ollut vuositavoitteiden arviointia. Autokuljetuksen tarkempi mitoitus edellyttää, että laskelmat perustuvat puutavaralajeittaisiin, kuukausittaisiin puumääriin ja niistä laskettuun kuljetustyön määrään ja että lasketaan kuljetusresurssien kuukausittainen työllistyminen sekä kuljetuskustannukset tapauksittain. Tässä katsauksessa esitetään näiden periaatteiden mukaan rakennettu autokuljetusresurssien suunnittelumalli, jolla voidaan laskea organisaatioyksikön puutavaran autokuljetuksen työmäärä ja autojen käyttö kuukausittain ja siitä seuraavat vuosisuoritteet ja kuljetuskustannukset eri tilanteissa. Halli on toteutettu mikrotietokoneella taulukkolaskentaa ja siihen kytkeytyvää lineaarista ohjelmointia käyttäen. Hallin käyttö ja muokkaus edellyttävät tavanomaista taulukkolaskennan osaamista. JOHDANTO Puutavara-autojen tehokas käyttö edellyttää, että autojen määrä on mitoitettu kuljetustarpeeseen nähden sopivaksi ja että kuljetuksia on tasaisesti läpi vuoden. Kun puunhankinta on talvella vilkkaampaa kuin kesällä ja puutavara pyritään kuljettamaan pois metsävarastoista kesän alkuun mennessä, on myös autokuljetus talvella vilkkaampaa. Sellaisella alueella, jossa uiton osuus on merkit- tävä, puutavara-autojen työllisyyshuippu on uittokauden alussa puutavaraa veteen ajettaessa. Silloin vakinaista kuljetuskalustoa helposti varataan lyhytaikaistenkin kuljetushuippujen edellyttämä määrä tai tilapäistä kalustoa otetaan ajoon todellista tarvetta enemmän. Kun eri olosuhteiden kuljetukset muunnetaan yhteismitallisiksi, kuukausittaisiksi työmääriksi ja autojen työllistyminen lasketaan vastaavasti kuukausittain, voidaan merkittävästi helpottaa sen tarkastelua, kuinka hyvin käytettävissä oleva autokalusto vastaa kuljetustarpeita ja minkälaisiin kuljetuskustannuksiin toiminta johtaa. Tarkastelu puutavaralajeittain ja kuukausittain edellyttää runsasta laskentaa. Käytännössä autokuljetuksen resurssit mitoitetaan yleensä varsin suurpiirteisesti, lähinnä arvioidaan vuotuinen työmäärä ja ansiokertymä. Puunhankinnan tietojärjestelmien hajauttamisen ansiosta myös tarkempi, esimerkiksi piireittäinen toimintasuunnittelu ja vaihtoehtojen laskenta ovat olennaisesti helpottuneet. Tässä katsauksessa kuvataan Metsätehossa laadittua puutavaran autokuljetuksen resurssien suunnittelumallia, jolla lasketaan organisaatioyksikön puutavaran autokuljetuksen vaatima työmäärä ja autojen työllistyminen kuukausittain sekä sen mukaiset vuotuiset suoritteet ja kustannukset. Mallin avulla voidaan helposti tarkastella esimerkiksi kuljetusten ajoituksen, kuljetusmuotojen osuuksien, autojen määrän ja kantavuuden muutosten vaikutusta autojen työllisyyteen ja puutavarankuljetuskustannuksiin.
MALLIN RAKENNE JA KUVAUS Resurssien ja kustannusten tarkastelussa ensiksi lasketaan malliin syötettyjen kuljetustietojen mukaan kuljetustyön vaatima autonkåyttöaika kuukausittain. Sen jälkeen ratkaistaan puutavara-autojen työllistyminen lineaarisen ohjelmoinnin avulla. Lopuksi lasketaan autojen käyttökustannukset ja esitetään tulokset. Puutavaraa kuljetetaan autoilla uittopaikoille, rautatieasemille ja suoraan tehtaille. Kun mm. kuljetusmatkat ja kuormankoot vaihtelevat puutavaralajeittain, eivät puumäärät tai kuljetussuoritteet (m~) kuvaa eri puutavaralajien kuljetusta yhteismitallisesti. Yhteismitallisuus voidaan kuvata kuljetustyön vaatiman autonkäyttöajan avulla. Se lasketaan puutavaralajeittain ja kuljetuspaikoittain tarvittavien ajokertojen ja ajokertaaikojen tulona kuukausittain. Malliin annetaan seuraavat kuukausittaiset puutavaralajeittaiset tiedot: - Autokuljetusmäärät uittoon, rautatieasemille ja tehtaille - Ajomatkat uittoon, rautatieasemille ja tehtaille - Tilavuuspainot uittoon, rautatieasemille ja tehtaille ajettaessa Autokalustoa koskevat syöttötiedot ovat: - vakinaisten autojen määrä vakinaisten autojen työvuorot ja käyttöaikojen laskentaperusteet varan kuljetuskustannukset puutavarankuljetuksen ohjemaksuperusteiden mukaisesti. Tilapäisen kaluston kustannukset määritetään erikseen tai käytetään vakinaisen kaluston kustannuksia. Tuloksista kuljetusmäärät, kuljetusten vaatimat työtunnit ja puutavara-autojen työllisyys esitetään kuvina. Autokohtaiset suorite- ja ansiotiedot sekä kokonaiskuljetuskustannukset tulostetaan taulukkona. LASKENTAESIMERKKI Perusteet Suunnittelumallin käyttöä ja tuloksia havainnollistetaan seuraavassa tarkastelemalla erään metsäteollisuusyrityksen kahta hankintapiiriä. Puutavaran autokuljetusta koskevat tiedot on saatu hankintasuunnitelmista. Piirin A kuljetusmäärä on m. Siitä suuntautuu uittoon %, rautatieasemille 1 prosenttia ja suoraan tehtaille %. Piirin B kuljetukset ovat m. Siitä % on suunniteltu ajettavaksi uittoon ja loput tehtaille. Piirin A kuljetussuunnitelmien puumäärät ovat uittoonajon vuoksi kesäkuukausina noin kolminkertaiset muiden kuukausien kuljetusmääriin nähden. Sen sijaan piirin B vuoden ensimmäiselle kolmannekselle on suunniteltu kuljetuksia huomattavasti runsaammin kuin kesälle tai syksylle (kuva 1). Puutavaran autokuljetusmatkat ovat: - tilapäiskaluston käyttöaikojen laskentaperusteet ja - kantavuus. Malli sisältää lisäksi ajokerta-aikojen laskennan perusteet. km Uittoon Rautatieasemille Tehtaille Keskimäärin Puutavara-autot ovat erikoiskalustoa, jolla ei juurikaan ole vaihtoehtoisia käyttöalueita. Siten kaluston määrää ei yleensä tarkastelujakson aikana muuteta. Autokaluston kapasiteetti måäritetään käyttötunteinajkk. Käyttötehokkuus kuvataan 1-, -, ja -vuoroajona tai seisokkina. Jos vakinaisen kaluston kapasiteetti ei riitä, ajoa osoitetaan tilapäiselle kalustolle. Periaatteena on, että ensisijaisesti työllistetään vakinaista kalustoa. Siten ajoa osoitetaan ensin 1vuoroajona, sitten -vuoroajona jne. Vakinaisten autojen vuotuisen käyttöajan ja tarkastelutilanteen keskimääräisten olosuhteiden kuormankoko, kuljetusmatka, ajonopeus jne. - mukaan lasketaan auton vuotuiset käyttökustannukset sekä edelleen puuta- Piiri B Piiri A - 1 1 - Kummassakin piirissä ajaa vakinaisesti puutavara-autoa. Niiden kuormankoko lasketaan tonnin kantavuuden ja puutavaralajeittaisten tilavuuspainojen mukaan. Rautatieasemille- ja tehtailleajossa käytetään Etelä-Suomessa sijaitsevien tehtaiden vastaanottomittauksista saatuja tuoreen puutavaran tilavuuspainoja, jotka on esitetty Metsätehon katsauksessa 1/1. Uittoon ajettavan puutavaran arvioidaan kuivuvan tienvarsivarastoinnin aikana siten, että se on kesälokakuussa kevyempää kuin rautatieasemille ja tehtaille ajettava puutavara. Suoranaista tutkimustietoa näistä tilavuuspainoista ei ole, mutta tässä laskelmassa kuitupuun tilavuuspainoerojen oletetaan olevan suurimmillaan elokuussa kgjm ja tukkien kgjm.
Autoja 1 m P 1 1 R1 P I I R1 A A r------------------------------ - - - - -- - - - -. r t ~~ Tehtaille ~ [J Asemille P I I RI 1 ~ Uittoon II B 1-vuo roajo - vuoroaj o -vuoroajo P I I R1 m B 1 Seisokki Tilapäiset 1 1 1 Kuu ka usi Kuukaus i Kuva 1. Autokuljetuksen puumäärät kuukausittain hankintapiireissä A ja B Ajokerta-ajat p erustuvat ukaisiin arvoihin: maksuperusteiden - Kuormauksen vakioaika - Purkamisaika - Varsinainen kuormausaika - havutukit - lehtipuutukit - havukuitupuu, m - lehtikuitupuu, m minjkuorma minjkuorma. minjm 1. - ". - " 1. - " - - Kuormattuna- ja tyhjänäajoaika riippuu ajomatkasta ja se lasketaan funktiolla:. (. +.1 L- L + _ ), jossa L - ajomatka yhteen suuntaan. Vakinaisen kaluston päivittä iset käyttöajat ovat 1-vuoroajossa tuntia, -vuoroajossa 1 ja -vuoroajossa tuntia. Työpäiviä kuukaudessa on 1. Jos vakinaisen kaluston kapasiteetti ei riitä, ylimenevä työmäärä osoitetaan tilapäis ille autoille. Niiden Kuva. Puutavara- autojen työllistyminen, kun vakinaisia autoja ei ohjata piiristä toiseen kapasiteetti perustuu -vuoroajoon. Kuljetukset tilapäisellä kalustolla hinnoitetaan vakinaisen kaluston käyttökustannusten mukaan. Tuloksia Autojen työllistymiskuvauksista (kuva ) havaitaan, että piirissä A vakinaisten autojen kapasiteetti ei riitä kesällä, kun puutavaranajo uittoon on vilkkaimmillaan. Piirissä B tilanne on sikäli parempi, että vakinaisten autojen -vuoroajon kapasiteetti riittää kuljetusten suorittamiseen vilkkaimpanakin aikana - maaliskuussa. Kuljetusmäärät ovat kuitenkin touko-marraskuussa huomattavasti pienemmät kuin talvikuukausina, ja silloin koko kalustolle ei riitä ajoa edes 1vuoroaj ossa. Autojen vuotuinen käyttöaika jääkin varsin alhaiseksi, noin tuntiin.
Autoja 1r----------------------------------------. 1 vain 1 - kuukautena vuodessa. Vaikuttaa siltä, että puutavara-autojen tehokkaampi käyttö edellyttää autojen alueellisen ohjauksen lisäksi kuljetusten (ja puunkorjuunkin) ajoituksen tarkistuksia. Mallilla tehty kustannuslaskenta, joka pohjautui piirien kuljetusolosuhteisiin ja resurssien käyttötarkastelun tuloksiin, antoi seuraavat tulokset (vuoden 1 lopun kustannusten mukaan) : VuosiKuljetusansio kustannukset.... 1 Kuukausi Kuva. Puutavara-autojen tarve -vuoroajon mukaan kuukausittain piirissä A Jos -vuoroajo on käytännössä vain vähäisessä määrin mahdollista, antaa -vuoroajon mukaan laskettu kuukausittainen autojen tarve perustaa arvioida kaluston riittävyyttä. Esimerkissä heinäkuun kuljetukset edellyttävät piirissä A 1-1 autoa -vuoroajossa (kuva ). Kun vakinaisten autojen määrä nostetaan niin suureksi, se johtaa noin tunnin vuotuiseen käyttöaikaan. Kun piirien kuljetushuiput ajoittuvat eri vuodenaikoihin, ohjataan puutavara-autoja hankinta-alueessa piiristä toiseen mahdollisuuksien mukaan. Esimerkissä voidaan päätyä ratkaisuun, jossa piiristä A osoitetaan ~el mi-huhtikuussa yksi auto piiriin B ja toisaalta uittoonajokautena on kolme piirin B autoa piirin A ajoissa. Silloin on tarvetta -vuoroajoon jonkin verran vain uittoonajon aikana, vaikka autoja on yksi vähemmän kuin alkutilanteessa (kuva ). Alkutilanne Piiri A, autoa A, 1 " B, Yhteiskäyttö Piiri A, autoa B, " tuntia/v mjv Alkutilanne Piiri A, autoa A, 1 " B, n 1 Yhteiskäyttö Piiri A, autoa B, n 1 Mmk/v mkjm...,, 1,.., 1, Autoja P 1 1 R 1 A ~ 1-vuoroaj'b Resurssien käyttötehokkuutta arvioidaan myös vuotuisten autokohtaisten käyttöaikojen ja kuljetussuoritteiden perusteella. Siinä laskentamallilla saatiin seuraavat tulokset: Autokohtainen käyttöaika suorite " mk/auto D -vuorojo 1 Seisokki ~~~~ -vuoroaj o P 1 1 R 1 B Puutavara-autojen vuotuinen työllisyys ja suoritteet jäävät esimerkeissä alhaisiksi, jos autoja voidaan käyttää korkeintaan vuoroajossa ja kuljetuksessa on lyhytaikaisia huippuja. Täystyöllisyys saavutettaisiin 1 Kuukausi Kuva. Puutavara-autojen työllistyminen kaluston uudelleenmitoituksen ja piirien välisen yhteistyön mukaan
Puutavara-autojen käyttötehokkuus kuljetushuippujen aikana on alkutilanteessa ja yhteiskäytössä samantasoinen, kun alkutilanne lasketaan piirissä A 1 ajoneuvon mukaan.' Puutavarankulje tuskus tannukse t ovat silloin yhteensä 1. milj. mk vuodessa ja kuljetuskalustoon sitoutuu. milj. mk. Yhteiskäytössä kokonaiskuljetuskustannukset ovat 1. milj. mk ja kalustoon sitoutuu 1.1 milj. mk. Talvella sallittavan ajoneuvojen kokonaispainojen korotuksen (:sta tonniin) vaikutus kuljetusresursseihin ja -kustannuksiin riip puu kuljetusmäärien ajoittumisesta vuoden kuluessa. Esimerkissä valtaosa piirin A kuljetuksista tehdään muulloin kuin ns. talvipainojen soveltamisaikana. Kalustoa tarvitaan yhtä paljon kuin ennenkin, mutta suurempi kuormankoko tammi-maaliskuussa vähentää käyttötunteja ja kuljetuskustannukset pienenevät noin mk (1. % vuotuisista kuljetuskustannuksista). Piirissä B sen sijaan talvipainot vaikuttavat tuntuvammin. Kuljetukset voitaisiin talvella hoitaa yhtä autoa vähemmällä kalustolla, mutta kesä-heinäkuussa se johtaa -vuoroajoon vähintään puolella kalustolla. Puutavaran kuljetuskustannukset ovat talvipainojen ansiosta kalustomäärää muuttamatta noin markkaa (.1 %) ja yhtä autoa vähemmällä kalustolla vajaat mk (. %) vuodessa pienemmät. MALLIN HYÖDYNTÄMINEN Autokuljetusresurssien suunnittelumallia voidaan käyttää erityisesti puutavarankuljetusten vuosisuunnittelun yhteydessä resursse- ja mitoitettaessa. Sitä voidaan myös käyttää koska tahansa, kun halutaan havainnollistaa kuljetustoimintaa ja puutavara-autojen käyt töä kuukausittain. Varsinkin kuljetuskaluston työllistymistä vuoden kuluessa kuvaavia tuloksia voidaan käyttää informoitaessa autoilijoita, jotta he voivat suunnitella oman toimintansa vastaamaan kuljetusten tarpeita ja mahdollisuuksia. Laskentamallilla on helppo tarkastella kuljetusolojen muutosten uittoon-, rautatieasemille- tai tehtailleajon kuljetusmäärien ja matkojen muutosten - kustannusperusteiden, kuljetuskaluston jne. muutosten vaikutusta organisaatioyksikön autokuljetuksen resursseihin ja kustannuksiin. Malli on rakenteeltaan avoin ja tietosisällöltään varsin yksityiskohtainen ; tiedot annetaan tarkkuudella puutavaralaji/kk. Mallin käyttämiseen ja?muokkaamiseen - esimerkiksi erilaisten laskentaperusteiden kokeiluun - riittää tavanomainen taulukkolaskennan osaaminen. Vaikka autojen työllistyminen ratkaistiin esimerkissä lineaarisen ohjelmoinnin avulla, ehdoton edellytys ei ole tarkastella resursseja siten. Kaluston mi toitusta ja käyttöä koskevat päätelmät voidaan perustaa myös kuljetustyön tarjonnan (tuntia/kk) ja vakinaisten autojen erilaisten käyttötehokkuuksien mukaan laskettujen kapa siteettien vertailuun. Tässä kuvattu suunnittelu on siten helposti otettavissa käyttöön. Asiasanat: autokulje~us, resurssien suunnittelu Metsäteho Review 1/1 A SYSTEM FOR ANALYSING TRUCK HAULAGE OF TIMBER A microcomputer system has been developed for the purpose of determining the dimensioning of a machinery park and for analyzing the efficiency rate of timber truck utilization. The system is base d on a descrip tion of monthly timber transportation tasks and a calculation of the resulting employment of the available machinery park and the transportation costs. The microcomputer system utilizes worksheets and linear programming software. Key words: truck transport, planning of resources
METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITTO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO Pl 1 (Fabianinkatu ) HELSINKI Puhelin () ISSN - HELSINKI 1 PAINOVALMISTE