Sitzungsvorlage (Anl O)

Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 2 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 3 Prämissen  Steigerung des Produktionsvolumens von aktuell 95 Mio. m2 Wellpappe auf mind. 200 Mio. m2 in 2040 – Anzahl Pakete Halbfertigware 2015 je Tag: xxxx – Anzahl Pakete Halbfertigware 2040 je Tag: xxxx  Flächenbedarfe gemäß Folgefolie  2-Schicht-Betrieb zu je 16h/Tag (bei Kapazitätsengpässen kann auf eine dritte Schicht ausgewichen werden) Weitere detaillierte Prämissen zu den Berechnungen im Gutachten befinden sich im Anhang *) © WZL/Fraunhofer IPT Seite 4 Prämisse Zusätzliche Flächenbedarfe für künftiges Layout Gewerke / Funktionsbereiche Flächenbedarfe 120m 100m 18m Verarbeitung 135m WPA 2.430m² geplanter Entwicklung der Produktionsmengen 100m WE/Versand 66m 45m 100m 4.500m² 6.600m² 37m 35m © WZL/Fraunhofer IPT 4.500m²  Aufteilung der Flächenbedarfe auf Abmaße beispielhaft – Effektiv lediglich Länge der WPA durch Anlage vorgegeben 100m 100m LKW-Fläche nach Gewerken bzw. Funktionsbereichen  Flächenbedarfe basieren auf 12.000m² HRL  Aufteilung der Flächenbedarfe Rollenlager 3.700m² Seite 5 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 6 Auf einer grünen Wiese ohne infrastrukturelle Restriktionen wäre das dargestellte Ideal-Layout aus logistischer Sicht umzusetzen Ideal - Layout Merkmale Greenfield-Layout für optimale Flächennutzung Pufferung Halbfertigwaren  Materialflussorientierung  Räumliche Nähe von Gewerken mit W P A Verarbeitung HRL WE/ Versand Rollenlager     hohen organisatorischen oder prozessbedingten Beziehungen Optimale Flächenausnutzung Kein Vorhalten doppelter Funktionen Gute Erweiterbarkeit bei weiterem Wachstum Entkopplung von Produktionsstufen LKW © WZL/Fraunhofer IPT Seite 7 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 3.1 Layoutszenarien 3.2 Transportszenarien 3.3 Szenarioempfehlung 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 8 Erstellung von Brownfieldszenarien Welche Gewerke könnten getrennt werden? Brownfieldszenario: Abweichung vom Idealszenario  Oftmals notwendig aufgrund fester Randbedingungen des Standortes (bei Standortumbau bzw. -ausbau)  Ziel: so dicht wie möglich am Idealszenario zu bleiben  Räumliche Trennung mancher Funktionsbereiche als Kompromiss situativ vertretbar Trennung prinzipiell möglich  Zwischen WPA und Verarbeitung – Prozesstechnisch sinnvoll, da Leim nach WPA ausdampfen muss; Transportzeitraum kann hierfür genutzt werden – Transportweg kann im Idealfall als dynamisches Pufferlager fungieren, das den Flächenbedarf beschränkt (Entkopplung von Produktionsstufen)  Zwischen Verarbeitung und Fertigwarenlager/Versand – Keine notwendige prozessbedingte Kopplung – Erhöhter Handlingaufwand – Geplantes Mengenszenario nicht erreichbar © WZL/Fraunhofer IPT Trennung nicht sinnvoll  Zwischen Wareneingang und Rohmateriallager – Handlingaufwand der Papierrollen enorm  Zwischen Rohmateriallager und WPA – Handlingaufwand der Papierrollen enorm – Häufiges Ein- und Wiederauslagern der Papierrollen  Zwischen Fertigwarenlager und Versand – Direkter Zugriff auf Ware bei Ankunft LKW für mehrere LKW gleichzeitig Seite 9 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 3.1 Layoutszenarien 3.2 Transportszenarien 3.3 Szenarioempfehlung 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 10 Layoutszenario 1 „Zusammenhängende WPA, Verarbeitung, Lagerung und Versand“ Layout Merkmale Zusammenhängende Fläche sämtlicher Gewerke oberhalb der Straße  Beibehaltung der aktuellen Produktionshalle  Räumliche Nähe der Gewerke  Sehr gute Flächenausnutzung  Keine Trennung durch Straße  Nicht genügend Fläche vorhanden, damit die für den finalen Ausbau benötigten Kapazitäten erreicht werden können (KO-Kriterium gemäß Prämissen) © WZL/Fraunhofer IPT Seite 11 Layoutszenario 2 „Trennung der WPA/Logistikflächen und der Verarbeitung“ Layout Merkmale Nutzung vorhandener Fläche unterhalb Straße für WPA und Lagerflächen & Versand; oberhalb der Straße zusammenhängende Produktionsflächen  Beibehaltung der aktuellen Produktionshalle  Räumliche Nähe der Gewerke  Flächeneffizienz durch Hochregallager  Räumlich sinnvoll getrennte Gewerke  Hochregallager steht in der Kritik einiger Anwohner  Trennung zwischen WPA und Produktion durch öffentliche Straße © WZL/Fraunhofer IPT Seite 12 Layoutszenario 3 „Trennung der WPA/Lagerflächen und der Verarbeitung sowie externes Fertigwarenlager/Versand“ Merkmale Layout Nutzung vorhandener Fläche unterhalb Straße für WPA und Zwischenlagerung; oberhalb der Straße zusammenhängende Produktionsflächen; Fertigwarenlager und Versand extern  Beibehaltung der aktuellen Produktionshalle  Kein umstrittenes Hochregallager vor Ort  Räumlich sinnvoll getrennte Gewerke  Trennung zwischen WPA und Verarbeitung durch Straße  Trennung zwischen Verarbeitung und Versand extern LKW Versand © WZL/Fraunhofer IPT  Hoher Logistikaufwand  Zielereichung einer Produktionsmenge von 200 Mio. m2 fraglich, da etwa 2 Produktionslinien weniger gebaut werden können (aufgrund Vorhaltung Versand am Standort) Seite 13 Die Layoutszenarien 2 und 3 werden im weiteren einer detaillierten Untersuchung hinsichtlich mögl. Transportbeziehungen unterzogen Layoutszenarien Entscheidung Szenario 1: „Zusammenhängende WPA, Verarbeitung, Lager und Versand“ Nicht genügend Fläche vorhanden, damit die für den finalen Ausbau benötigten Kapazitäten erreicht werden können (KO-Kriterium gemäß Prämissen) Szenario 1 wird in die weitere Bewertung nicht mehr einbezogen Szenario 2: „Trennung der WPA/Lagerflächen und der Verarbeitung“ Nahe am produktionslogistischen Ideal-Layout; höherer Logistikaufwand, da Straße zwischen WPA/ Verarbeitung sowie Veredlung/Fertigwarenlager überquert werden muss Im Folgenden: Betrachtung der Transportalternativen Szenario 3: „Trennung der WPA/Lagerflächen und der Verarbeitung sowie externes Fertigwarenlager/Versand“ Nahe am produktionslogistischen Ideal-Layout; höhere Logistikaufwand, da Straße zwischen WPA/ Veredlung sowie Veredlung/externes Fertigwarenlager; kein umstrittenes Hochregallager vor Ort; zusätzlicher Flächenankauf für externes Fertigwarenlager; doppelte Vorhaltung Versand; kein vollständige Erreichung des Mengenszenario © WZL/Fraunhofer IPT Im Folgenden: Betrachtung der Transportalternativen Seite 14 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 3.1 Layoutszenarien 3.2 Transportszenarien 3.3 Szenarioempfehlung 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 15 Ableitung des Transportbedarfs Ladungsträgertransporte bei Verbindung durch Brücke/Tunnel Transportmenge von WPA zur Verarbeitung  20151: Fassungsvermögen Brücke/Tunnel  Maximalbelastung 17 LT/h im Endausbau für eine Spur ergeben 68 m dichte Länge – Fassungsvermögen Verkehrsweg entspricht etwa 3h Produktion – Transportgeschwindigkeit 12m/min  2040: Transportmenge von Verarbeitung zu FW-Lager  20152: Hübe der Aufzüge  33 Hübe/h je Aufzug im Endausbau – 1 Hubbewegung je 1,8 Minuten gut darstellbar  2040:  Ca. 1.080kg3 je beladener Ladungsträger – Durch gängige Lastenaufzüge gut darstellbar Transportmenge über Brücke/Tunnel mit 1 Spur je Richtung realisierbar 1 zusätzliche, flexible Spur für Ausfallredundanz/Eilaufträge notwendig 1) 2) 3) Detailrechnung im Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 16 Transportszenario 1 Transporte über Brücke Umsetzung Bewertung  1-stöckige Verbindungsbrücke – 3 Spuren für Materialtransport – Flucht- und Arbeitswege sowie Technik – 12m Breite x 4m Höhe  Materialzuleitung in Produktionsbereiche über Dach – Ein Aufzug je Spur und Spurende – Flexible Anpassung an Veränderungen möglich Minimaler Eingriff in Straßenverkehr während Bau der Brücke Größtmögliche Kontinuität im Materialfluss der möglichen Varianten Brücke fungiert als zusätzliches Pufferlager Brücke über Ortseingangsstraße unerwünscht Hohe Investitionskosten Bewertung Logistikaufwand  Prinzipiell kontinuierlicher Materialfluss  Stückelung/Diskretisierung des Materialflusses durch Aufzüge nach Möglichkeit zu vermeiden Transporte von Halb- und Fertigwaren über Brücke sinnvoll © WZL/Fraunhofer IPT Seite 17 Transportszenario 2 Transporte durch Tunnel Umsetzung Bewertung  Bergmännische Bauweise nicht möglich (kurze Keine Brücke über Ortseingangsstraße Länge, geringe Tiefe)  Offene Bauweise, wasserdichte Verbauart (Mühlenteich, Grundwasser) notwendig – Sperrung der Ortseingangsstraße für Bau  Flexible Materialzuleitung in Produktionsbereiche über Dach – Verdoppelung der Anzahl Aufzüge ggü. Brücke Prinzipiell kontinuierlicher Materialfluss Bewertung Logistikaufwand  Prinzipiell kontinuierlicher Materialfluss  Stückelung/Diskretisierung durch Sperrung/Umleitung Wymarstraße während Bauarbeiten (offene Bauweise) notwendig Unsinniger Materialfluss: überdach  unterirdisch  überdach Stark erhöhtes Ausfallrisiko jeder Spur durch Verdoppelung der Aufzüge Sehr hohe Investitionskosten Aufzugbewegungen ist prinzipiell zu vermeiden  Anzahl vert. Materialbewegungen verdoppelt – Gesteigertes Ausfallrisiko Transporte von Halb- und Fertigwaren durch Tunnel nicht zu empfehlen © WZL/Fraunhofer IPT Seite 18 Transportszenario 3 LKW-Transport zwischen WPA und Verarbeitung Transportmenge von WPA zur Veredlung Bewertung  2015: Keine Brücke über Ortseingangsstraße  2040: Einfache Realisierung ohne Bauarbeiten über bzw. unter der kreuzenden Straße Lärm- und Verkehrsbelästigung der Anwohner durch bis zu yy zusätzliche LKW je Tag in der Endausbaustufe* Bewertung Logistikaufwand  In der Endausbaustufe müssen zwischen der WPA und der Veredlung pro Arbeitsstunde etwa xxx Pakete verfahren werden (etwa xx LKW);  Eine entsprechende Transportsicherung ist nötig, da eine öffentliche Straße überquert wird  In Summe hoher logistischer Aufwand Störung des Fertigungsablaufs durch diskontinuierlichen Materialtransport Zusätzlich notwendige Rangier- und Pufferlagerplätze auf beiden Seiten der Straße Zusätzlicher Logistik- bzw. Handlingaufwand nicht wirtschaftlich Keine Empfehlung des LKW-Transports zwischen WPA und Verarbeitung *in Summe xxxxxxxxxxxxxxxxxx pro Tag Anlieferung und Abholung © WZL/Fraunhofer IPT Seite 19 Transportszenario 4 LKW-Transport zw. Verarbeitung und Fertigwarenlager/Versand Transportmenge von Verarbeitung zu FW-Lager  2015: Bewertung Kein umstrittenes Hochregallager am Standort  2040: Prinzipiell sinnvolle Trennung gemäß Halbfertigwaren und Fertigwaren Verminderte Reaktionsfähigkeit durch externes Fertigwarenlager Bewertung Logistikaufwand  In der Endausbaustufe müssen zwischen der Veredlung und dem Fertigwarenlager pro Arbeitsstunde etwa xxx Paletten verfahren werden (etwa yyy LKW)  Eine entsprechende Transportsicherung ist nötig, da eine öffentliche Straße überquert wird  In Summe sehr hoher logistischer Aufwand Zusätzlich notwendige Rangierplätze auf Seite der Produktionshallen Zusätzlicher Logistik- bzw. Handlingaufwand nicht wirtschaftlich Externe Flächen für das Fertigwarenlager und den Versand müssen gekauft werden Keine Empfehlung des LKW-Transports zwischen Verarbeitung und Fertigwarenlager © WZL/Fraunhofer IPT Seite 20 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 3.1 Layoutszenarien 3.2 Transportszenarien 3.3 Szenarioempfehlung 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 21 Empfehlung für Layoutszenario 2 mit Ausgestaltung der Transportrelation als Brücke Transportszenarien Szenario 2 Brücke LKW  Größtmögliche räumliche Nähe innerhalb der  Größtmögliche räumliche Nähe innerhalb der Standortrestriktionen  Trennung der Gewerke an einzig sinnvoller Stelle  Größtmögliche Kontinuität des Materialflusses Standortrestriktionen  Trennung der Gewerke an einzig sinnvoller Stelle  Handlingaufwand und Verkehrsbelastung nicht vertretbar Szenario 3*  Große räumliche Nähe der Hauptgewerke     innerhalb der Standortrestriktionen Kontinuität des Materialflusses an wichtiger Prozessgrenze Mengenszenario nicht abbildbar Doppelte Funktionsvorhaltung Warenausgang sowie Handlingaufwand Kein HRL, weiterhin Brücke notwendig  Große räumliche Nähe der Hauptgewerke innerhalb der Standortrestriktionen  Kontinuität des Materialflusses an wichtiger Prozessgrenze  Handlingaufwand und Verkehrsbelastung nicht vertretbar * Transportrelation Verarbeitung  FW-Lager in Szenario 3 (externes FW-Lager) immer über LKW abgebildet (Transportszenario 4) © WZL/Fraunhofer IPT Seite 22 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 23 Zusammenfassung Ausgangslage  Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Wellpappe sowie der Forderung nach hoher logistischer Leistung, z. B. im Sinne von Just-in-Time Anlieferung, sind die aktuellen Produktions- und Lagerflächen der Carl Eichhorn KG für das stark steigende Wachstum um 100-120% bis zum Jahr 2040 nicht ausreichend. Vorgehen  Zur Eruierung produktionslogistisch sinnvoller Wege, wie die Prämissen der notwendigen Erweiterung des Produktions- und damit einhergehend Lagervolumens erfüllt werden können, wurde das vorliegende Gutachten verfasst.  Ausgehend von einem Grüne-Wiese Ideallayout wurden verschiedene Layout- wie auch Transsportszenarien ermittelt und bewertet. Empfehlung  Layoutszenario 2 (Nutzung vorhandener Fläche unterhalb Straße für WPA und Lagerflächen & Versand; oberhalb der Straße zusammenhängende Produktionsflächen) mit Ausgestaltung der Transportrelation als Brücke wird als umzusetzendes Szenario aus produktionslogistischer Sicht empfohlen. © WZL/Fraunhofer IPT Seite 24 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 25 Ansprechpartner Projektmitarbeiter M.Sc. Thomas Hempel Gruppe Produktionslogistik Lehrstuhl für Produktionssystematik Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen Steinbachstraße 19 D-52074 Aachen ( 0 241/ 80 20 394 * t.hempel@wzl.rwth-aachen.de Projektmitarbeiter M.Sc. Philipp Hünnekes Gruppe Produktionslogistik Lehrstuhl für Produktionssystematik Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen Steinbachstraße 19 D-52074 Aachen ( 0 241/ 80 20 396 * p.huennekes@wzl.rwth-aachen.de © WZL/Fraunhofer IPT Seite 26 Agenda 1 Prämissen des Gutachtens 2 Darstellung eines Grüne-Wiese Idealszenarios 3 Ableitung und Bewertung von Brownfieldszenarien 4 Zusammenfassung 5 Kontakt 6 Anhang © WZL/Fraunhofer IPT Seite 27 *) Detaillierte zusätzliche Prämissen zu den Berechnungen          Maße für Ø Paket: xxxxxxxxx (Vergangenheitsdaten) Maße für Ø Palette Fertigwaren: xxxx Maße eines Ladungsträgers für Brücke/Tunnel: xxxxxxxxxx In 2015: Ø xx Paletten Fertigwaren je LKW (Vergangenheitsdaten) In 2040: Ø xx Paletten Fertigwaren je LKW (aufgrund Packoptimierung) Kapazität je Aufzug: 1 Ladungsträger Je Spur Brücke/Tunnel 1 Aufzug an jeder Seite Länge Brücke/Tunnel 200m Im Brücken/Tunnelszenario: Eine zusätzliche Spur aus Redundanz/Sicherheitsaspekten © WZL/Fraunhofer IPT Seite 28 1) Berechnung Pakete bzw. 2) Paletten je LT © WZL/Fraunhofer IPT Seite 29 3) Berechnung der Maximallast je Ladungsträger © WZL/Fraunhofer IPT Seite 30 4) Berechnung Pakete je LKW  Ladefläche LKW: 13,4m x 2,5m – Prämisse: Ladungsträger werden auf den LKW geladen, da ansonsten Ladungssicherung & Logistikaufwände zu groß © WZL/Fraunhofer IPT Seite 31 Anhang: Quantifizierung © WZL/Fraunhofer IPT Seite 32 Quantifizierung der Einsparungen Maßnahme Einsparungen Material [t/a] Energie [kWh/a] CO2 [kg/a] Wasser [m³/a] Monetär [€/a] Reduktion LKW Verkehr Reduktion Staplereinsatz Reduktion Versandreklamationen Synchronisation Produktion 2040 von Logistik und Insgesamt: © WZL/Fraunhofer IPT Seite 33 Quantifizierung Reduktion LKW Verkehr © WZL/Fraunhofer IPT Seite 34 Quantifizierung Reduktion Staplereinsatz © WZL/Fraunhofer IPT Seite 35 Quantifizierung Reduktion Versandreklamationen © WZL/Fraunhofer IPT Seite 36 Quantifizierung Synchronisation von Logistik und Produktion © WZL/Fraunhofer IPT Seite 37