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Analyse logistischer Prozesse und deren Optimierungspotentiale entlang der Holzbereitstellungskette vom Wald zum Werk unterstützt durch spezielle Verfahren der Prozessmodellierung – Durchgeführt am Beispiel verschiedener Forst- und Holzbetriebe in der Region Ostalb (Baden-Württemberg) – Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau vorgelegt von Tina Baumann Freiburg im Breisgau 2008
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Publié le : mercredi 28 mars 2012
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Analyse logistischer Prozesse und deren Optimierungspotentiale
entlang der Holzbereitstellungskette vom Wald zum Werk
unterstützt durch spezielle Verfahren der Prozessmodellierung
– Durchgeführt am Beispiel verschiedener Forst- und Holzbetriebe in
der Region Ostalb (Baden-Württemberg) –





Inaugural-Dissertation zur
Erlangung der Doktorwürde
der Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der
Albert-Ludwigs-Universität
Freiburg im Breisgau





vorgelegt von

Tina Baumann





Freiburg im Breisgau
2008



























Dekan: Prof. Dr. Heinz Rennenberg

Referent: Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker
Korreferent: Prof. Dr. Barbara Koch
Disputation: 26.01.2009
Vorwort

Die vorliegende Arbeit entstand im Zeitraum zwischen Juli 2005 und Oktober 2008 am
Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft der Albert-Ludwigs-Universi-
tät Freiburg im Breisgau und war eingebunden in das BMBF-Projekt „Perspektiven einer
nachhaltig wertleistungsoptimierten Waldwirtschaft im waldreichen ländlichen Raum Ostalb“
(Förderkennzeichen 0330622E).
Mein Dank gilt den Kolleginnen und Kollegen aus den Teilprojekten und dem Koordinator
Herrn Axel Albrecht für die gute Zusammenarbeit, sowie dem Bundesministerium für
Bildung und Forschung (BMBF) und dem Projektträger Jülich für die Begleitung und die
weitestgehende Finanzierung der Arbeit.
An der Untersuchung waren Praxispartner aus verschiedenen Forst- und Holzunternehmen
beteiligt, ohne deren Unterstützung die Umsetzung des Vorhabens nicht zustande gekommen
wäre. Daher bedanke ich mich bei den Behördenleitern und den Büroleitern der Unteren
Forstbehörden Landratsamt Ostalbkreis und Landratsamt Heidenheim, sowie bei den
Forstamtsleitern und Büroleitern der privaten Forstbetriebe Blauwald GmbH & CoKG, Fürst
Wallerstein Forstbetrieb und Fürst zu Öttingen-Spielberg’sche Forstverwaltung für die
organisatorische Unterstützung, die Zusammenstellung der notwendigen Unterlagen,
Informationen und Daten, sowie für die Bereitstellung der Versuchshiebe. Mein besonderer
Dank gilt den Revierleitern, den Holzverkaufsleitern und den Sachbearbeiterinnen in allen
beteiligten Forstbetrieben, die durch die sehr gewissenhafte und genaue Datenerhebung
maßgeblich zu den vorliegenden Ergebnissen beigetragen haben, jederzeit für Fragen offen
waren und sich für Revierbegänge und Interviews großzügig Zeit nahmen.
Auch möchte ich mich für die gute und vertrauensvolle Zusammenarbeit bei den Vertretern
der Sägewerke, insbesondere bei Herrn Dr. Merforth, Herrn Färber und Herrn Dr. Burian,
sowie bei den Vertretern der beteiligten Forst- und Transportunternehmen bedanken, die
mich, die beteiligten Studenten und wissenschaftlichen Hilfskräfte bei der Datenerhebung
aktiv in ihre betrieblichen Abläufe integrierten.

Für die lehrreiche Betreuung und freundliche Unterstützung gilt mein ganz besonderer Dank
dem Direktor des Instituts für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft
Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker, der mir während meiner Arbeit wichtige fachliche
Impulse gab und mir darüber hinaus durch die Teilnahme an nationalen und internationalen
Fachtagungen weite Einblicke in das Themengebiet der Forstlogistik ermöglichte. Frau Prof. Dr. Barbara Koch danke ich für die freundliche Bereitschaft zur Übernahme des
Korreferats.
Die konstruktiven Gespräche mit Herrn Dr. Joachim Klädtke waren mir eine große Hilfe, für
die ich ihm sehr dankbar bin. Herrn PD Dr. Thomas Smaltschinski danke ich für seine
fachlichen Anregungen bei der Anwendung der logistischen Systematik und für die
Programmierung der Holzaufkommenskalkulation.
Bedanken möchte ich mich ebenfalls bei meinen Kolleginnen und Kollegen des Instituts für
Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft für das gute persönliche Arbeitsklima,
insbesondere bei Herrn Bernd Becker für die kreativen Gespräche und die sehr angenehme
und kollegiale Zusammenarbeit im Büro. Mein Dank gilt weiter Herrn Christian Karsch für
seine Hilfe bei der Programmierung der Handheldgeräte und bei computertechnischen Fragen.

Weiterhin gilt mein Dank der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-
Württemberg (FVA) für die Bereitstellung und Aufbereitung von geographischen Daten und
Ergebnissen aus der Betriebsinventur und der zweiten Bundeswaldinventur speziell für das
Untersuchungsgebiet.

Mein ganz besonderer Dank gebührt meinem Lebensgefährten Sebastian Gräf für die
liebevolle Unterstützung, den Rückhalt und die Akzeptanz, die er mir in der ganzen Zeit
während der Anfertigung meiner Arbeit zukommen ließ.

Von Herzen danke ich meinen Eltern, die mich über die ganzen Jahre hinweg unermüdlich
unterstützten und mir durch ihr Interesse an meiner Arbeit und ihre liebevolle Art jederzeit
eine große Hilfe und Motivation waren. Bei meiner Mutter bedanke ich mich für die
sorgfältigen Korrekturen und bei meinem Vater für die hilfreichen Anregungen bei
betriebslogistischen und finanztechnischen Fragestellungen.



Tina Baumann Freiburg, im Oktober 2008
Inhaltsverzeichnis


1 Einleitung und Problemstellung.................................................................. 1
2 Zielsetzung..................................................................................................... 5
3 Stand des Wissens......................................................................................... 7
3.1 Grundlagen der Logistik............................................................................................. 8
3.1.1 Denken in Prozessen .......................................................................................... 8
3.1.2 Logistiksysteme und funktionelle Subsysteme ................................................ 12
3.1.3 Kommissionierung ........................................................................................... 15
3.1.4 Schnittstellen .................................................................................................... 16
3.1.5 Die Steuerung von Informationsflüssen........................................................... 18
3.1.6 Logistikkosten .................................................................................................. 19
3.2 Logistik in der Forstwirtschaft ................................................................................. 21
3.2.1 Die Holzbereitstellungskette als logistisches System ...................................... 21
3.2.2 Metalogistische Teilsysteme der Holzbereitstellungskette .............................. 23
3.2.2.1 Holzverarbeitende Industrie ......................................................................... 24
3.2.2.2 Forstunternehmer ......................................................................................... 28
3.2.2.3 Holztransport................................................................................................ 29
3.2.3 Besonderheiten und Probleme der Forst- und Holzlogistik ............................. 31
3.2.3.1 Naturale Produktion und Planbarkeit ........................................................... 31
3.2.3.2 Zur Situation von Produktion und Nachfrage .............................................. 31
3.2.3.3 Der Forstbetrieb im Wandel am Beispiel Baden-Württemberg ................... 34
3.2.3.4 Auswirkungen auf die Logistik und bisherige Studien ................................ 35
3.2.4 Der Einsatz von Informationstechnologie im Forstbereich.............................. 37
3.2.4.1 Geographisches Informationssystem (GIS) ................................................. 37
3.2.4.2 Forstliche Betriebssoftware.......................................................................... 40
3.2.4.3 Mobile Datenerfassung ................................................................................ 41
3.2.4.4 Elektronischer Datenaustausch (ELDAT).................................................... 42
3.2.4.5 IT im Holzeinschlag und Holztransport ....................................................... 43
3.3 Modellierung von Prozessketten .............................................................................. 44
3.3.1 Grundlagen der Modellierung 44
3.3.2 Modellierung mit ARIS.................................................................................... 47
4 Material .......................................................................................................51
4.1 Der Wald der Region Ostalb und die beteiligten Betriebe....................................... 51 4.2 Geologie, Standort und Klima.................................................................................. 55
4.3 Wald- und Baumartenverteilung .............................................................................. 56
5 Methoden.....................................................................................................58
5.1 Analyse der Holzbereitstellungskette auf Forstbetriebsebene.................................. 58
5.1.1 Darstellung und Modellierung der Holzbereitstellungskette anhand
standardisierter Prozesse .................................................................................. 58
5.1.2 Erhebung logistischer Daten und Informationen.............................................. 62
5.1.2.1 Erfassung von Zeiten.................................................................................... 62
5.1.2.2 Erhebung von Zusatzinformationen ............................................................. 63
5.1.2.3 Berechnung der Kosten ................................................................................ 64
5.1.3 Durchführung der Datenerhebung.................................................................... 66
5.1.4 Auswahl der Versuchshiebe ............................................................................. 67
5.1.5 Detailanalyse der Versuchshiebe...................................................................... 70
5.1.6 Durchführung von Experteninterviews ............................................................ 71
5.2 Ergänzende Studien.................................................................................................. 72
5.2.1 Die Integration von Forstunternehmen in die Holzbereitstellungskette........... 72
5.2.2 Holztransportstudie .......................................................................................... 74
5.2.2.1 Festlegung transportspezifischer Aktivitäten und Datenerhebung............... 74
5.2.2.2 Befragung ..................................................................................................... 76
5.2.3 Schwachstellen bei der Holzbereitstellung aus der Sicht der Sägewerke ........ 77
6 Ergebnisse ...................................................................................................78
6.1 Ableitung standardisierter Prozesse ......................................................................... 78
6.1.1 Hiebsplanung und Hiebsvorbereitung.............................................................. 79
6.1.2 Holzernte .......................................................................................................... 81
6.1.3 Holzverkauf...................................................................................................... 83
6.1.4 Holztransport.................................................................................................... 85
6.2 Ergebnisse der Zeitstudie ......................................................................................... 86
6.2.1 Zeitbedarf für die Durchführung der Aktivitäten............................................. 86
6.2.2 Detailanalyse der Versuchshiebe...................................................................... 94
6.2.2.1 Die Blockbildung als effektives Flächenmanagement ................................. 94
6.2.2.2 Motormanuelle Holzernte versus vollmechanisierte Holzernte ................... 96
6.2.2.3 Unternehmereinsatz versus Regieeinsatz ..................................................... 99
6.2.2.4 Vergleich verschiedener Besitzarten.......................................................... 101
6.2.2.5 Der Einsatz moderner IuK-Technolgie ...................................................... 103 6.2.2.6 Vergleich verschiedener Abrechungsverfahren ......................................... 106
6.3 Ergebnis der Prozessmodellierung ......................................................................... 107
6.4 Holzbereitstellungskosten und Holzerntekosten .................................................... 116
6.5 Analyse von Schwachstellen und Einsparpotentialen............................................ 121
6.5.1 Schwachstellen entlang der Holzbereitstellungskette .................................... 121
6.5.1.1 Prozess I: Hiebsplanung und Hiebsvorbereitung ....................................... 121
6.5.1.2 Prozess II: Holzernte .................................................................................. 124
6.5.1.3 Prozess III: Holzverkauf............................................................................. 127
6.5.1.4 Prozess IV: Holztransport .......................................................................... 130
6.5.1.5 Fazit der Schwachstellenanalyse................................................................ 131
6.5.2 Kalkulatorisches Einsparpotential auf Forstbetriebsebene ............................ 136
6.6 Logistische Einbindung von Forstunternehmen..................................................... 141
6.6.1 Beschreibung der Arbeitsorganisation von Forstunternehmern mit Hilfe der
Ereignisgesteuerten Prozesskette ................................................................... 141
6.6.2 Eingesetzte Informationstechnologie und Kommunikation........................... 143
6.6.3 Schwachstellen und Verbesserungspotentiale................................................ 144
6.7 Ergebnisse der Holztransportstudie........................................................................ 146
6.7.1 Beteiligte Transportunternehmen und deren Transportsysteme..................... 146
6.7.2 Ergebnisse der Arbeitszeitstudie .................................................................... 147
6.7.2.1 Zeitlicher Aufwand für die einzelnen Aktivitäten...................................... 147
6.7.2.2 Wegstrecken und Geschwindigkeiten ........................................................ 150
6.7.2.3 Ladevolumen des transportierten Rundholzes ........................................... 151
6.7.3 Organisation und Schwachstellen im Holztransport ...................................... 152
6.8 Schwachstellen aus der Sicht der Sägewerke......................................................... 157
6.9 Zusammenfassende Betrachtung möglicher Optimierungspotentiale entlang der
Holzbereitstellungskette ....................................................................................... 161
6.9.1 Optimierung auf Ebene der Forstbetriebe ...................................................... 161
6.9.2 Optimierung an der Schnittstelle Forstbetrieb und Forstunternehmer ........... 164
6.9.3 Optimierung an der Schnittstelle Forstbetrieb und Holztransport ................. 166
6.9.4 Optimierung an der Schnittstelle Forstbetrieb und Holzkunde...................... 167
7 Diskussion und Schlussfolgerung............................................................169
7.1 Diskussion der wichtigsten Ergebnisse im Kontext der logistischen Grundsätze 169
7.2 Methodenkritik und Forschungsbedarf .................................................................. 180
8 Zusammenfassung ....................................................................................185 9 Summary ...................................................................................................188
10 Abbildungsverzeichnis .............................................................................191
11 Tabellenverzeichnis ..................................................................................193
12 Abkürzungsverzeichnis............................................................................195
13 Literaturverzeichnis.................................................................................197
14 URL-Verzeichnis ......................................................................................210
15 Anhang.......................................................................................................211
1. Einleitung und Problemstellung 1
1 Einleitung und Problemstellung
Eine der Kernaufgaben eines Forstbetriebes ist die kontinuierliche bedarfsgerechte
Bereitstellung von Holz zur Versorgung seiner Holzkunden. Die Rahmenbedingungen für die
Erfüllung dieser Aufgabe haben sich in den vergangenen Jahren für die deutsche Forst- und
Holzwirtschaft verändert. Die rasante Entwicklung globaler Holzmärkte, weg von klein- bis
mittelständischen, hin zu Großsägewerken, vor allem in der nadelholzverarbeitenden
Industrie, führten zu einer enormen Steigerung der Holznachfrage. Dabei erhöhte sich nicht
nur die Nachfrage nach Stammholz und Industrieholz, sondern auch der Holzbedarf für die
energetische Verwertung und industrielle Konversion im Zuge steigender Ölpreise und
steigendem Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen. Auf Seiten der staatlichen Forstbetriebe
haben, wie zum Beispiel in Baden-Württemberg, Verwaltungsreformen zu gravierenden
Veränderungen forstbetrieblicher Organisations- und Personalstrukturen geführt. Revier-
flächen wurden vergrößert, Zuständigkeiten neu geordnet, Forstämter aufgelöst und als
zentrale Koordinationsstellen und Fachbehörden in die Landkreise eingegliedert. Die
Bündelung großer Holzmengen und die Versorgung der Holzmärkte wird in diesen Strukturen
zentral koordiniert und verlangt ein hohes Maß an Organisation und Flexibilität. Die globale
und sehr dynamische Entwicklung der Holzströme ist dabei beeinflusst von schwankenden
Holzpreisen, vor allem bedingt durch Sturm- und Käferkalamitäten und hat die gesetzliche
Verpflichtung der Forstbetriebe zur Erfüllung nachhaltiger Bewirtschaftungskriterien und die
Schutz- und Erholungsfunktionen des Waldes zu beachten.
Die genannten Rahmenbedingungen und ihre Veränderungen verlangen Lösungsansätze, die
Bereitstellung des Produktes Holz so rationell und kostengünstig wie möglich zu gestalten.
Eine optimale Versorgung durch den Forstbetrieb bedeutet die Bereitstellung des Holzes zur
richtigen Zeit, am richtigen Ort, in den richtigen Sortimenten, in der erforderlichen Qualität
und zu günstigen Preisen. Daraus resultiert der Anspruch an eine gut funktionierende
Logistik, die die optimale Gestaltung sämtlicher inner- und außerbetrieblicher Material- und
Informationsflüsse eines Betriebes zum Ziel hat.
Die Holzbereitstellungskette als Gegenstand der forst- und holzbetrieblichen Logistik
beschreibt diesen Material- und Informationsfluss als systematischen Ablauf einzelner
Arbeitsschritte, die zwischen Wald und Werk erfolgen. Dabei laufen nicht nur im Forstbetrieb
bei der Planung, bei der Produktion und beim Verkauf des Holzes eine ganze Anzahl
technischer und organisatorischer Arbeitsschritte mit entsprechenden Schnittstellen ab,
sondern es sind, ausgehend vom Forstrevier über die beschäftigten Forstunternehmer, 1. Einleitung und Problemstellung 2
Regiearbeitskräfte und Holztransporteure bis hin zum einzelnen Holzkunden, auch eine
Anzahl externer Akteure mit entsprechenden Schnittstellen zu koordinieren (Abbildung 1).
Der Forstbetrieb orientiert sich bei der Gestaltung der Logistikkette am verfügbaren Potential
an Holzmengen und Sortimenten, an bestehenden waldbaulichen und gesetzlichen Restrik-
tionen und den aktuellen Marktanforderungen. Diese Kriterien müssen mit dem Holzbedarf
der Holzindustrie in Bezug auf Holzmengen und Sortimente sowie mit den zeitlichen
Anforderungen der Belieferung der Werke abgestimmt werden. Bei der Umsetzung ergeben
sich eine ganze Reihe von Arbeitsschritten bei der Hiebsplanung, Holzernte, dem Verkauf des
Holzes und dem Transport, die zusätzlich koordiniert und überwacht werden müssen.
Die Koordination und optimale Abstimmung sämtlicher Arbeitsschritte der Holzbereitstellung
bedeutet eine erhebliche Herausforderung. Die in der Realität anzutreffende Vielzahl
unterschiedlicher forst- und holzbetrieblicher Organisationsstrukturen, Datenverarbeitungs-
systeme, Bereitstellungsvarianten und Holzverkaufsverfahren hat zur Folge, dass es im
Material- bzw. Holzfluss, bei der Übertragung der wesentlichen Informationen, bei den Geld-
Zahlungs-Strömen und an den Schnittstellen häufig zu Unterbrechungen kommt, die einen
rationellen und störungsfreien Ablauf der Holzbereitstellung vom Waldbestand bis zum
Holzkunden in Frage stellen. Die Stringenz und Transparenz der betrieblichen Abläufe geht
dabei häufig verloren, der Bereitstellungsprozess ist für die beteiligten Akteure oft nicht mehr
klar nachvollziehbar und Informationen über den aktuellen Stand des Arbeitsfortschrittes
einzelner Arbeitsschritte bei der Holzbereitstellung fehlen. Das Resultat sind finanzielle und
zeitliche Einbußen, begleitet von der wachsenden Unzufriedenheit der beteiligten Akteure.


FORSTBETRIEB

Forstverwaltung Forstver-Forstunter- Transport- Holz-
Forstrevier nehmer/ waltung unter- industrie
Regie nehmer
Nutzungs- Holzüber-
planung nahme Hiebs- Holz-Holzernte Holz-
planung verkauf transport



- Potential - Holzbedarf
- Restriktionen - Zeitliche Vorgaben
- Markt
Abbildung 1: Schematische Abfolge der Holbereitstellungskette

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