Schetsontwerp OLS-DSM

Transcriptie

1 vorig menu Schetsontwerp OLS-DSM Onderzoek naar ondergronds transport en andere transportconcepten bij DSM ten behoeve van het project "modal shift DSM". Centrum Transport Technologie, Delft/Rotterdam, april 1999 Auteurs: Ir. C.A. Angevaren Ir. A.H. Boezeman Ir. B.A. Pielage Prof. Ir. J.C. Rijsenbrij (TRAIL, Onderzoekschool voor Transport, Infrastructuur en Logistiek) (Transport en Logistieke Systemen, Faculteit Ontwerp, Constructie en Productie, Technische Universiteit Delft) Ir. L.J.J. Kusters (TNO Wegtransportmiddelen)

2 Inhoud Gebruikte afkortingen Inleiding Logistieke verkenning Bestaande situatie Ligging van fabrieken en silo's Productiecijfers van fabrieken Transportstromen over de diverse modaliteiten Productie en Transport Prognoses Groei van de productie Modal Shift in het transport Uitgangspunten bij nieuwe concepten Aannamen Overwegingen Kwantitatieve aspecten van het transport In- en externe transportstromen Capaciteit van de overslag Capaciteit van de opslag Transport technieken Conventionele vrachtwagen Multi-trailer Combi-Road Automatisch geleid voertuig (AGV) Varianten voor de infrastructuur Op- en Overslagtechnieken Op- en overslag op fabrieksterrein Elzerheide Op- en overslag op de rail terminal op het Maurits terrein Empty Handler Reach stacker Rail gebonden portaalkraan Portaalkraan op rubberbanden Railgebonden geautomatiseerde portaalkraan Kansrijke concepten Vrachtwagens met reachstackers Multi-trailers met portaalkranen op rubber banden Combi-road voertuigen met railgebonden portaalkranen AGV's met geautomatiseerde portaalkranen Vergelijk kansrijke concepten Kosten Veiligheid Inpassing en uitbreidbaarheid Betrouwbaarheid Milieu aspecten Trade-Off matrix Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen...68 Bijlagen Bijlage A : Tracé's vier concepten...72 Bijlage B : Berekeningen aantallen voertuigen, werktuigen en personeel Bijlage C : Kostenberekeningen...89 TRAIL Onderzoekschool, april

3 Gebruikte afkortingen afkorting hele woord verklaring AGV Automated Guided Vehicle Onbemand voertuig voor transport van één container ASC Automated Stacking Onbemande kraan voor bedienen containerbuffer Crane ft. voet 0,3048 m. Eenheid voor afmetingen containers ICT Informatie Communicatie Techniek MT "empty" Term gebruikt in containerhandling voor lege container MTS Multi-trailer System Meerdere gekoppelde spoorvolgende trailers achter één trekkend voertuig. NVOCC Non Vessel Operating Container Carrier Logistieke dienstverlener die slots chartered bij een containerrederij. RMG Rail Mounted Gantry Railgebonden portaalkraan RTG Rubber Tired Gantry Portaalkraan op luchtbanden PE polyetheen Materiaalaanduiding PP polypropeen Materiaalaanduiding hdpe high density PE PE met relatief hoge dichtheid ldpe low density PE PE met relatief lage dichtheid LD 2..6 lage druk fabriek Hier wordt high density polyetheen geproduceerd PPF 1..3 polypropeen fabriek Hier wordt polypropeen vervaardigd Sys Systeem fabriek Hoge druk fabriek, hier wordt low density polyetheen geproduceerd Algemeen geldt voor de gebruikte afkortingen: Genummerde aanduidingen wijzen op een productiemiddel, dus een fabriek of een opslagplaats (bijv. LD 3: lage druk fabriek 3); niet alle ongenummerde afkortingen zijn een materiaalaanduiding. Dichtheidsverschillen worden alleen bij PE aangeduid. Lage druk geeft hoge dichtheid, hoge druk geeft lage dichtheid. De fabrieken zijn genummerd naar bouw volgorde. Schetsontwerp OLS-DSM, april

4 1 Inleiding De vraag naar de kunststoffen Polyetheen en Polypropeen neemt snel toe. DSM wil haar positie op de markten voor deze kunststoffen handhaven en versterken, en heeft daarvoor plannen om haar productie-capaciteiten te vergroten. Vanwege een aantal gunstige schaaleffecten overweegt DSM uitbreiding van deze capaciteiten op de locatie Geleen. Het transport vanaf het terrein gebeurt nu grotendeels met vrachtwagens. Verwacht wordt, dat bij de voorgenomen groei van de productie de bestaande weginfrastructuur overbelast zal raken, wanneer de wijze van transport niet verandert. Onderzoek heeft uitgewezen, dat een Modal Shift (het overhevelen van wegvervoer naar transport per spoor of binnenvaart) kan garanderen dat de groei van de productie niet gehinderd zal worden door een stagnerende afvoer. Teneinde zo n Modal Shift te kunnen realiseren, is intern vervoer nodig van de locatie Elzerheide, waar de PE en PP fabrieken zich bevinden, naar het Mauritsemplacement waar treinen beladen kunnen worden. Dit vervoer zou via een Ondergronds Logistiek Systeem (OLS) gerealiseerd kunnen worden of met alternatieve (bovengrondse) transportmethoden. In het kader van dit onderzoek wordt het interne transportsysteem OLS-DSM genoemd, ongeacht of het systeem ook daadwerkelijk ondergronds uitgevoerd gaat worden. In deze rapportage onderzoeken TRAIL en TNO Wegtransportmiddelen welke verschillende transporttechnieken gebruikt kunnen worden voor het OLS-DSM. Het OLS- DSM moet enerzijds voorzien in de specifieke transportbehoefte van DSM en anderzijds een eerste schakel vormen voor een toekomstig geautomatiseerde (ondergrondse) transportketen. Het OLS-DSM moet daarom gezien worden als een pilot voor een OLS - Zuid Limburg. Bij het realiseren van een nieuw intern transportconcept stelt DSM een aantal voor haar belangrijke eisen: 1. Een nieuw transportconcept zal een betrouwbare afvoer van de producten moeten garanderen. 2. De operationele veiligheid moet groter zijn dan die van het huidige transport op het terrein. 3. Een nieuw transportconcept moet leiden tot lagere transportkosten. Deze studie heeft tot doel de transport behoefte van DSM inzichtelijk te maken en een aantal verschillende OLS-transportconcepten te schetsen die aan de transportbehoefte kunnen voldoen. Aan de hand van de schetsen worden vervolgens enige uitspraken gedaan ten aanzien van de realiseerbaarheid, flexibiliteit en uitbreidbaarheid van het transportsysteem. Tevens wordt een eerste raming van de kosten gemaakt. De totale kosten zullen samen met ARCADIS worden bepaald, waarbij het CTT de kosten van het transportsysteem raamt en ARCADIS de bijbehorende civiele werken en de spoorinfrastructuur. Als eerste wordt een logistieke verkenning gemaakt van de stromen en de verschillende locaties op het terrein. Vervolgens wordt een aantal uitgangspunten geformuleerd. Binnen het zo geschetste kader, worden verschillende concepten gegenereerd gebruik makend van verschillende transport- en overslagtechnieken. De concepten worden met elkaar vergeleken, waarna tenslotte een aantal conclusies en aanbevelingen worden geformuleerd. De in deze studie vermelde uitgangspunten en overwegingen hebben een bredere toetsing binnen DSM nodig. De hier gepresenteerde schetsontwerpen geven een beeld van de mogelijkheden volgens de huidige inzichten. TRAIL Onderzoekschool, april

5 2 Logistieke verkenning 2.1 Bestaande situatie Het fabrieksterrein "DSM-Zuid" nabij Geleen is een complex van chemische fabrieken en opslagplaatsen dat de afgelopen decennia is uitgebreid. Een netwerk van boven- en ondergrondse leidingen voorziet de fabrieken van grondstoffen en transporteert halffabrikaten en eindproducten tussen de verschillende chemische installaties. Tussen de fabrieken zijn wegen aangelegd voor afvoer van producten, verkeer voor onderhoudswerkzaamheden en noodhulpdiensten. Het hele wegenstelsel op het DSMterrein is uitgelegd voor normale vrachtwagens. In dit rapport wordt verder gesproken over "Elzerheide", de locatie waar PE en PP wordt geproduceerd Ligging van fabrieken en silo's In figuur 2.1 zijn de voor deze studie relevante productielocaties weergegeven op fabrieksterrein "Elzerheide". Figuur 2.1: Bestaande stromen van fabrieken naar silo's. Tekenverklaring a,b,c,d,e bestaande silocomplexen a t/m e LD 2,3,4 Lage Druk fabriek 2,3,4 PPF 1,2,3 Polypropeen Fabriek 1,2,3 Sys Systeem fabriek 12 t/m 17 VL Vlinderloods Schetsontwerp OLS-DSM, april

6 Huidige opslag van voorraden De producten polypropeen en polyetheen worden in verschillende kwaliteiten, ofwel grades, gefabriceerd. Deze grades mogen niet in dezelfde silo bewaard worden. Er wordt van alle productkwaliteiten een werkvoorraad ter grootte van 1 maand productie aangehouden. In de siloparken op het eigen terrein kan maximaal ton opgeslagen worden, dit is niet voldoende om de gehele voorraad op te slaan, daarom wordt nu continu ton aan siloruimte buiten het DSM-terrein gehuurd. Deze externe silo s liggen binnen een straal van 10 km van het DSM-terrein, het transport naar deze silo s gebeurt met bulkauto's. Er wordt een aanzienlijke hoeveelheid zakgoed in voorraad gehouden zowel binnen als buiten het DSM terrein. Het streven is om zoveel mogelijk 'snellopers' (materialen die continu in grote hoeveelheden worden afgezet) op het eigen terrein op te slaan. Voor PP zijn 15 van de 60 grades snellopers. Het na elkaar gebruiken van silo's of leidingen voor verschillende producten of grades is toegestaan, er zijn geen grote schoonmaak werkzaamheden nodig. Het verschil in materiaalkwaliteit tussen twee opeenvolgende bunkerladingen wordt wel zo klein mogelijk gehouden om vermenging van de producten tot een minimum te beperken Productiecijfers van fabrieken De bestaande fabrieken kunnen de volgende producties leveren: Tabel 2.1: productiecijfers van fabrieken in Product Fabriek Productie in 1998 PP (Polypropeen) PPF 1,2,3 531 kton/jaar hdpe (high density Polyetheen) LD 3,4 300 kton/jaar ldpe (low density Polyetheen) Systeem 12 t/m kton/jaar Deze productiecijfers liggen al boven de ontwerpcapaciteiten van de fabrieken. Verwacht wordt, dat deze productiecijfers in de toekomst nog verder zullen groeien. Op de groei van de productie wordt nader ingegaan in paragraaf Transportstromen over de diverse modaliteiten In de huidige situatie wordt alle transport vanaf de PE en PP fabrieken op de locatie Elzerheide door vrachtwagens verzorgd. In 1998 werden op deze manier vrachtwagenladingen van het terrein naar de klant getransporteerd. Hiervoor gaat keer per jaar een vrachtwagen het terrein op of af. Het aantal voertuigbewegingen is meer dan tweemaal het aantal vrachtwagenladingen naar de klant. Dit wordt met name veroorzaakt door het zogenaamde inkappen; daarbij wordt het product eerst verpakt in zakken en extern opgeslagen. Deze zakken worden later weer terug op het terrein gebracht, opengesneden en het product wordt als bulk afgevoerd naar de klant. Alle containers verlaten op een vrachtwagen het terrein, maar een aantal containers wordt overgeslagen buiten het DSM terrein en per trein of schip verder vervoerd naar de klant. Het wegtransport werkt 52 weken per jaar, 5 dagen per week en 14 uur per dag, met uitzondering van feestdagen. Op een gemiddelde dag in 1998 verlaten per uur 16 vrachtwagenladingen het terrein. Daarnaast verlaten per uur 4 "omrijauto's" het terrein, zodat gemiddeld 40 keer per uur een vrachtwagen de poort in- of uitrijdt. Voor de berekening van de piekbelasting wordt ervan uitgegaan dat op vrijdag een kwart van de weekproductie moet worden afgevoerd in slechts 10 uur. Hiervoor zijn per uur 29 vrachtwagens nodig. Met de 4 "omrijauto's" in acht genomen passeren dan per uur 66 vrachtwagens de poort. De producten worden geleverd in twee typen; als bulk en als verpakt goed. Bulk wordt vervoerd met een bulkcontainer of bulkoplegger. Verpakt goed verschijnt in zakken en octabins welke in vrachtwagens naar de klant worden getransporteerd. Deze verschillende verpakkingsvormen worden in dit onderzoek samengenomen onder te term "verpakt goed". TRAIL Onderzoekschool, april

7 In de huidige situatie wordt de verpakkingsmachine voor verpakt goed gevoed uit de bunkers die ook de bulk in de vrachtwagens storten. De zakken worden (meestal gepalletiseerd) opgeslagen in loodsen nabij de fabrieken en buiten het DSM-terrein. Typen containers Er zijn minstens vier typen containers in gebruik, zie tabel 2.2. De 20- en 40-ft. containers zijn standaard zeecontainers, de overige typen zijn speciaal ontworpen voor het transport van bulkgoed, met aangepaste afmetingen en speciale laad- en losvoorzieningen. Tabel 2.2, Typen containers die bij DSM voorkomen. soort 20 ft 30 ft. Dry Bulk 40 ft. Netto massa 17 ton ton ton Tarra 2,3 ton 3 ton 3,8 ton Bestemming Buiten Europa Binnen Europa Buiten Europa (voornamelijk) grootste aandeel Ladingtype Verpakt goed en bulk Bulk Verpakt goed en bulk Belading van bulk Door achterdeuren Door 3 tot 5 Door mangaten in dak Nieuwprijs container fl 4.500,- fl ,- à fl ,- soort 40 ft. tanktainer Netto massa? ton (max.35) Tarra 4 ton Bestemming Binnen Europa (voornamelijk) Ladingtype Bulk Belading van bulk Door mangaten in dak Nieuwprijs container fl ,- à fl ,- NB: gemiddelde dichtheid van het stortgoed is 580 kg/m 3 ± 40 kg/m 3 achterdeuren fl 7.000,- Voordat het eigenlijke laden begint, wordt bij de 20-, 30- en 40-ft. containers eerst een innerlining in de container worden aangebracht. Dit is een soort grote plastic zak met openingen op de juiste plaatsen om het stortgoed te kunnen laden. In de huidige situatie is de vervoerder verantwoordelijk voor het aanbrengen van deze innerlining, een taak dus die wordt uitgevoerd door de chauffeur van de opleggercombinatie. Dit kost ongeveer een half uur bij een 30-ft. container. De kosten voor het aanbrengen van een innerlining bedragen ongeveer fl 250,-, waarvan fl 170,- à fl 180,- voor de lining. Deze kosten worden door de vervoerder in rekening gebracht. De 20- en 40-ft. containers worden door de normale deuren geladen. Voor bulkbelading wordt bij deze containers achter de deuren een extra schot opgebouwd van karton en dwarsbalken die het stortgoed in de container houden als de deuren geopend worden. De 30-ft. container heeft speciale vulopeningen in het dak. De laadcyclus voor deze twee typen is enigszins verschillend en wordt daarom apart beschreven. De 40 ft. tanktainers zijn zogenaamde drukcontainers, welke met behulp van luchtdruk gelost worden. Bij deze container hoeft geen innerlining aangebracht te worden. Deze container is echter duur in vergelijking met de andere typen. Laadproces van de container Het huidige laadproces is geanalyseerd om te zien welke taken door het OLS moeten worden overgenomen. De taken van de vrachtwagenchauffeur of een medewerker van DSM in het huidige laadproces zijn beschreven om te onderzoeken of er geautomatiseerd kan worden. Laadcyclus standaard 20- of 40-ft. container Een medewerker van DSM vult een 20- of 40-ft. container in samenwerking met de chauffeur van de truck. Bij elk van de benodigde stappen is vermeld wie de betreffende handeling uitvoert. Schetsontwerp OLS-DSM, april

8 1. Aanbrengen innerlining chauffeur truck 2. Wegen van voertuig met lege container. chauffeur truck 3. Openen achterdeur. chauffeur truck 4. Positioneren van de combinatie bij een stortpunt. chauffeur / DSM-medewerker 5. "Slurf" van de innerlining op de vulkoker aansluiten. DSM-medewerker 6. Container vullen, waarbij de vulkoker verplaatst wordt. DSM-medewerker 7. Wegrijden bij vulplek, deur container sluiten chauffeur truck 8. Wegen van voertuig met beladen container. chauffeur truck 9. Eventueel extra laden: stap 2 t/m 7 herhalen 10. Eventueel lossen als teveel geladen 11. Eventueel wegen van voertuig met beladen container. chauffeur truck Laadcyclus van een 30-ft. Dry Bulk container 1. Aanbrengen innerlining 2. Wegen van voertuig met lege container. 3. Openen vulluiken in dak (3 of meer stuks). 4. Positioneren van de combinatie bij een stortpunt. 5. Vulkoker in het eerste vulluik brengen. 6. Compartiment van container vullen. 7. Vrachtwagen verplaatsen tot tweede vulluik, stap 4 en 5 herhalen. 8. Vrachtwagen verplaatsen tot derde vulluik, stap 4 en 5 herhalen. 9. Wegrijden bij vulplek, wegen van voertuig met beladen container. 10. Eventueel extra laden: stap 3 t/m 8 herhalen. 11. Eventueel lossen als teveel geladen is. 12. Eventueel wegen van voertuig met beladen container. 13. Luiken container sluiten. De gehele laadcyclus van een 30-ft. container wordt door de chauffeur van de truck zelfstandig uitgevoerd. Als na het vullen blijkt dat er te veel is geladen, wordt een gat in de lining geopend, zodat er stortgoed uit kan stromen. Als te weinig is geladen, moet er bijgeladen worden. Dit is een erg tijdrovende operatie. De gebruikte vrachtwagencombinaties worden tegenwoordig in toenemende mate uitgerust met weeginstallaties. Op dit moment is naar schatting 90% van de vrachtwagens die voor DSM rijden hiermee uitgerust. Hiermee komt het over- of onderbeladen van trailers nog maar incidenteel voor. De maximale lading van een container wordt daarbij bepaald door wettelijke eisen (meestal voor het wegvervoer) in het land van bestemming van de container, zelfs voor landen binnen de EU zijn deze verschillend. De bestelling van de klant bepaalt de minimale massa van de lading. Wegen van de lading ten behoeve van facturering gebeurt door de hele voertuigcombinatie te rijden op een weegbrug met een nauwkeurigheid van 0,1 %. De massa van de lading kan zo tot op ongeveer 60 kg nauwkeurig worden bepaald. De klant betaalt de hoeveelheid product die daadwerkelijk is geleverd. Laadtijd containers De totale laadcyclus van een 30- of 40-ft. container neemt momenteel ongeveer 20 minuten in beslag. Daarbij werd opgemerkt door een medewerker van DSM over de praktijk: "Twee containers per uur is veel". Veel tijd gaat verloren door het wegen en eventueel extra storten of verwijderen van overtollige lading. Als deze extra handelingen TRAIL Onderzoekschool, april

9 buiten beschouwing kunnen blijven, duurt het eigenlijke volstorten van een container ongeveer 10 minuten. Deze tijd zal niet veel korter kunnen omdat: 1. De stortsnelheid beperkt wordt door de afmetingen van de nozzle van de silo. De silo is gedimensioneerd op de eigenschappen van het stortgoed (voorkomen van brugvorming). 2. Er kans is op scheuren van de innerlining als de stortsnelheid wordt opgevoerd. In de praktijk blijkt ook het papierwerk regelmatig vertragingen op te leveren, omdat bij het aanmelden van de chauffeur het product pas gealloceerd wordt en dan pas bekend is waar de chauffeur moet gaan laden. Het komt vaak voor dat een chauffeur dan vanaf het DSM-terrein naar de externe silo s in Nuth of Sittard wordt gestuurd. 2.2 Productie en Transport Prognoses Groei van de productie Voor de periode tot 2010 heeft DSM een toekomstprognose gemaakt voor de PP en PE fabrieken op de locatie Elzerheide. Deze prognose kent drie scenario's: 1. 4 fabrieken bouwen op locatie Geleen, vervoer op conventionele wijze 2. 2 fabrieken bouwen in Geleen, 2 in Gelsenkirchen, maximale Modal Shift 3. 4 fabrieken bouwen in Geleen, maximale Modal Shift De te bouwen fabrieken zijn: PPF 6, PPF 7, LD 6 en systeem 18 (resp. voor PP, PP, hdpe en ldpe), mogelijk worden de fabrieken PPF 7 en LD 6 op een andere locatie gebouwd. Het streven naar maximale Modal Shift betekent: Alle lading met bestemming binnen 400 km van Geleen wordt met vrachtwagens afgevoerd, dit is zowel bulk- als verpakt goed. 100 % van de lading met bestemming verder dan 400 km van Geleen wordt per spoor en/of barge afgevoerd. Opzakken voor Europese bestemmingen vindt plaats bij een locale distributeur, dus dat gedeelte van de stroom verlaat als bulk het DSM terrein. Voor bestemmingen in het Verre Oosten worden 600 tot 650 zakken zonder pallets met de hand in een container gestapeld. Het is mogelijk dat de drempelwaarde van 400 km transportafstand in de toekomst nog lager komt te liggen. Dit is afhankelijk van de prestaties van de verschillende transportmodaliteiten, met name de transport- en overslagkosten en de transporttijden. De zwaarste belasting van het transportsysteem volgt uit toekomstscenario 3. Verwacht wordt dat deze stroom niet probleemloos met de bestaande wijze van transport afgehandeld kan worden. In tabel 2.3 worden de productiecijfers van scenario 3 gegeven, hieruit wordt in paragraaf 3.3 de belasting van het transportsysteem bepaald: Schetsontwerp OLS-DSM, april

10 Tabel 2.3, Prognose van de productie cijfers van scenario 3 in kton/jaar. Fabriek Polypropeen PPF PPF PPF PPF 6 * PPF 7 # totaal PP high density Polyetheen LD LD LD 6 # low density Polyetheen Systeem Systeem Systeem Systeem 18 * totaal PE Totaal PP+PE * : fabrieken gepland in toekomst op locatie Geleen # : fabrieken gepland in toekomst op locatie Geleen òf locatie Gelsenkirchen Modal Shift in het transport Op dit moment wordt 20 % van de PP en PE intermodaal vervoerd. In de toekomst moet dit 100 % van de stroom met bestemming verder dan 400 km worden (55% van de totale productie wordt dan intermodaal vervoerd). Door DSM zijn de volgende wensen uitgesproken: Zo weinig mogelijk gebruik meer maken van externe silo's Een zo klein mogelijk aantal silo s op het eigen terrein Gebruik maken van rolling stock', dat wil zeggen dat de bufferfunctie tussen fabriek en afnemer door containers wordt vervuld. Er bestaat bij DSM nog geen voorkeur voor de locatie van de opslag. Voor grote klanten wil DSM direct vanaf het eigen terrein treinen beladen en naar klanten sturen. TRAIL Onderzoekschool, april

11 3 Uitgangspunten bij nieuwe concepten De uitgangspunten voor nieuwe transportconcepten worden verdeeld in twee hoofdgroepen, de aannamen en de overwegingen. Aannamen zijn hierbij vastgestelde uitgangspunten, waarvan verder geen varianten worden bekeken. Overwegingen zijn uitgangspunten waarbij per transportconcept een verschillende invulling gegeven kan worden, afhankelijk van de eigenschappen van het transportsysteem. Op basis van de aannamen en overwegingen wordt de grootte van de transportstroom door het OLS berekend, zodat de gewenste capaciteit van het transportsysteem bepaald kan worden. 3.1 Aannamen Grootte van de goederen stroom De grootte en verdeling van de transportstromen is bepalend voor de capaciteit van het transportsysteem. Het OLS wordt ingericht volgens het scenario waarin de grootste stroom goederen van de PP en PE fabrieken op locatie "Elzerheide" naar het spoorwegemplacement "Maurits" gaat (scenario 3). Alle lading voor intermodaal transport gaat door het OLS naar het Mauritsterrein. Vandaar wordt het direct per trein naar de klant of per trein naar Born vervoerd. In Born wordt op schip of trein overgeslagen. Verpakt goed Alle verpakt goed wordt op het Mauritsterrein opgezakt en van daar per vrachtwagen of trein afgevoerd. Dit betekent dat de opzaklijnen met standaard containers uit de werkvoorraad worden gevoed. (Nader bekeken moet worden of de opzaklijnen van ldpe overgeplaatst kunnen worden naar Maurits) Als voor deze interne kringloop containers een innerlining wordt gebruikt, dan kost deze werkwijze telkens een nieuwe liner, omdat deze bij het legen van de container verloren gaat. Overslag op de trein Overslag naar de trein gebeurt op sporen waar geen bovenleiding aanwezig is, zodat de wagons "normaal" van bovenaf kunnen worden beladen. De treinen kunnen een maximale lengte van 700 [m] hebben (exclusief tractie). Deze treinen worden niet gesplitst tijdens het behandelen. Werktijden Het OLS werkt 7 dagen per week, 24 uur per dag. Aangenomen wordt dat de afvoer per spoor ook 7 dagen per week geschiedt en 24 uur per dag. Containers De goederenstroom wordt in containers vervoerd binnen het OLS. Er komen verschillende containers voor met afmetingen: Containertype Tabel 3.1, Typen containers en maximale belading Maximale massa Buitenafmetingen Inhoud [m 3 ] lading [ton] (lxbxh) [m] 20 ft. ISO 21,7 6,096 x 2,438 x 2, ft. bulk 25 9,144 x 2,500 x 2, ft. ISO 27 12,192 x x 2, ft. tank 28 12,192 x x 2, Volgens ruwe schatting van DSM bestaat de afvoer in containers binnen Europa voor 80% uit 30-ft. bulkcontainers. De 20- en 40-ft. containers worden voornamelijk voor transport over zee ingezet. Het systeem dient bij voorkeur het transport van 45-ft., 9'6" (2,896 m) hoge containers niet uit te sluiten in verband met mogelijke toekomstige uitbreiding naar een netwerk Schetsontwerp OLS-DSM, april

12 "OLS-Zuid-Limburg". Aangezien dit type containers bij DSM zelf niet voorkomt, lijkt deze mogelijkheid alleen zinnig als er inderdaad gekozen wordt voor een transportsysteem dat in de toekomst uitgebreid wordt naar andere bedrijven. Voorlopig wordt aangenomen dat 45-ft. containers niet behandeld worden binnen het OLS-DSM. Aangezien de 30-ft. container op dit ogenblik de meest gebruikte container is, wordt dit type container met een belading van 24 Ton als standaard gehanteerd bij het uitwerken van de ontwerpen. Lege containers Lege containers worden opgeslagen aan de treinzijde van het transportsysteem. Er moet een zo klein mogelijke voorraad zijn van elk van de gebruikte typen containers. In onderling overleg is een voorraad containers voor 4 dagen productie vastgelegd. Capaciteit Railterminal Maurits Er worden gemiddeld 4 volle treinen per dag behandeld met 60 containers van 30 ft. per trein. Een trein lost in 4 uur 60 lege containers en laad 60 volle containers. Er kunnen maximaal 6 treinen per dag behandeld worden. 3.2 Overwegingen Centrale / decentrale overslag aan productie zijde Bij centraal overslaan moet de productie van alle fabrieken naar één plaats afgevoerd worden middels transport met lucht. Dit kan slechts over beperkte afstand. Aangewezen plaats lijkt de Vlinderloods, deze ligt redelijk centraal voor alle betrokken fabrieken. Deze loods wordt afgebroken en daardoor komt een ruimte van ongeveer 100x60 [m] beschikbaar. Op zo'n centrale locatie worden de containers gevuld en naar het Mauritsterrein verstuurd. Er moet dan een groot centraal silopark komen bij de Vlinderloods. Pneumatisch transport van het granulaat wordt beperkt tot ongeveer 400 [m] transportafstand, bij grotere afstanden is er kans op vorming van "Engelenhaar"; de korrels stortgoed worden door wrijving met de wand van de buis warm en vormen draden. Hierdoor wordt het materiaal onverkoopbaar en is er kans op verstopping van de buis. Het netwerk van leidingen is in twee hoofdrichtingen aangelegd met haakse bochten; de verbinding tussen 2 punten op het terrein zal daardoor vaak meer buislengte vergen dan volgens een rechte lijn tussen die twee punten. In figuur 3.1 is hiermee rekening gehouden door de 400 [m] af te tekenen als een ruit waarvan de lengte van de diagonalen 2x400 [m] is. Het grondoppervlak van de vlinderloods is beperkt, zodat deze waarschijnlijk niet gebruikt kan worden als centraal verlaadpunt voor àlle afvoer. Het deel van de producten dat als bulk per vrachtwagen afgevoerd wordt, zal ook in de toekomst bij de bestaande bunkerparken op het terrein afgehaald moeten worden. De door DSM voorgestelde locatie voor centrale overslag (de Vlinderloods) kan bovengronds alleen over de bestaande wegen bereikt worden, er is geen ruimte voor een dedicated baan tussen de fabrieken. Dit betekent dat eventuele automatische transportmiddelen interactie krijgen met het overige verkeer. Dit zal van invloed zijn op de besturing van de automatische voertuigen en het gedrag van de andere weggebruikers. Uit figuur 3.1 blijkt dat enkele van de toekomstig geplande fabrieken (met name LD 6) mogelijk te ver van de Vlinderloods verwijderd liggen voor pneumatisch transport naar dit punt. Een optie voor de voertuigconcepten die gebruik maken van bestaande infrastructuur is dan om op de locatie Elzerheide rond te rijden langs de fabrieken en op meerdere plaatsen een mogelijkheid voor het beladen van containers te realiseren. Bij decentraal overslaan moeten de voertuigen rondrijden langs de fabrieken en op meerdere plaatsen lading meenemen. Bij gebruik van de bestaande bunkerparken zijn er dus 5 mogelijke stopplaatsen. Bij toepassing van automatische voertuigen moet er wel een aparte infrastructuur voor deze voertuigen zijn, bestaande wegen moeten echter toegankelijk blijven voor serviceverkeer. TRAIL Onderzoekschool, april

13 Rondweg Naast de optie om een ondergronds systeem aan te leggen, bestaat de mogelijkheid om met voertuigen rond te rijden over de rondweg van het DSM terrein; immers de bestaande bunkers waar vrachtwagens worden beladen liggen bijna allen vlakbij deze rondweg. Alleen bunker D is echt tussen de fabrieken gesitueerd. figuur 3.1: Positie fabrieken en bestaande transportbunkers ten opzichte van vlinderloods. Opslag (in silo s of containers) Bij de geplande nieuwe fabrieken wil DSM bij voorkeur zo min mogelijk silo s op het eigen terrein bijbouwen. Daarnaast wil men de opslag in externe silo s minimaliseren (liefst terugbrengen tot nul). Men wil overstappen op het concept Containers in Transit, waarbij de gecontaineriseerde voorraad zich zoveel mogelijk in het transporttraject naar de klant bevindt. Een tijdelijke opslag op het eigen terrein is dan onvermijdelijk, deze zou op de Mauritslocatie kunnen worden geplaatst. Bij opslag in containers is het moeilijker om op klantspecifieke eisen af te leveren (massa, type container, grade), omdat er dan een te grote diversiteit (lees: hoeveelheid) aan containers in de stack staat. Een mogelijke oplossing is kijken naar de producten met hoge doorstroom en vaste ladingsamenstelling. Aangeraden wordt om te kiezen voor een beperkt aantal typen containers en een vaste standaard hoeveelheid in een container te storten. Door deze werkwijze blijft de variatie in de voorraad klein en kan dus ook de grootte van de voorraad beperkt blijven. Door het "containers in transit" concept zal een gedeelte van de voorraad zich in de keten bevinden buiten het DSM terrein. Hierdoor wordt de werkvoorraad op het Maurits terrein teruggebracht. Tevens zou de grootte van de werkvoorraad verkleind kunnen worden Schetsontwerp OLS-DSM, april

14 door het aantal grades te verminderen. Voorlopig wordt uitgegaan van een verlaging van de voorraad van een maand naar ongeveer 2 weken (eerste schatting DSM). Positie van de containeroverslag op het terrein Opgemerkt wordt dat de overslag van containers met enige geluidsbelasting gepaard zal gaan. Bij de keuze van de ligging van het overslag- en eventueel opslagterrein dient rekening gehouden te worden met de woonwijken in de nabijheid van het DSM-terrein. Daarnaast is het zinvol de opslag van lege en beladen containers niet te ver te verwijderen van de overslag naar de trein, om de transportafstanden en -tijden tussen opslag en overslag beperkt te houden en ook de overslagwerktuigen meerdere taken te laten uitvoeren. Automatisering Verwacht wordt dat het aanbrengen van de innerlining in een container en het aansluiten van de slurf van de innerlining op de vulkoker moeilijk te automatiseren zullen zijn. Hiervoor zullen naar verwachting mensen moeten worden ingezet. Het gecombineerd gebruik van de bestaande infrastructuur door onbemande en bemande voertuigen stelt eisen aan het weggedrag van de overige weggebruikers. Dit betekent dat niet alleen DSM-personeel maar ook externe werknemers rekening moeten houden met dit onbemande transportsysteem. Overslag bij de productie In eerste aanname blijven de containers aan de fabriekszijde van het transportsysteem op het transportmiddel staan. Hierdoor wordt dit transportmiddel langer bezet, maar extra overslagmiddelen aan de productiezijde zijn daardoor niet nodig. Per transportconcept worden eventuele uitzonderingen op dit uitgangspunt besproken. Wegen van het stortgoed Een containerlading stortgoed moet altijd gewogen worden. Momenteel gebeurt dit door de vrachtwagencombinatie voor en na het laden op een weegbrug te wegen Elke container wordt dus twee maal gewogen. Overwogen wordt om bij het laadpunt weegbunkers te installeren. De hoeveelheid stortgoed wordt dan gewogen vóór het laden. Dit zal de cyclustijd van het beladen van een container verkorten, doordat niet meer hoeft te worden gependeld tussen weegbrug en stortplaats. Er wordt altijd de juiste hoeveelheid geladen, zodat bijstorten en lossen niet meer voorkomen. De investeringskosten van een dergelijke installatie moeten worden afgewogen. Indien door een dergelijke installatie containers dichter tot de maximale massa kunnen worden beladen, zijn er minder containers nodig voor het totale transport. Indien er met een weegbunker 1 % nauwkeuriger gestort kan worden, kan per container tot 250 [kg] extra geladen worden. Per jaar zou dit een besparing op transportkosten van fl 1 mln betekenen (bron DSM). Overslag naar de trein Het beladen van de trein kan op twee manieren: 1. Beginnen aan een uiteinde van de trein en dan de kraan telkens één containerplaats laten opschuiven totdat het einde van de trein bereikt wordt. 2. Plaatsen van de containers op aangewezen wagons van de trein, waarbij de kraan regelmatig over meerdere wagons moet rijden totdat de juiste wagon is bereikt. Vanuit oogpunt van de productie van de (kapitaalintensieve) kraan heeft de eerste manier de voorkeur omdat dan de hoogste productiviteit van de kraan gehaald wordt. Omdat de spoorwegen eisen dat het containernummer gekoppeld wordt aan het nummer van de wagon, vergt dit enige administratieve aanpassing. Verwacht mag worden dat deze handelwijze voor klanten acceptabel is. De tweede optie is het gevolg van de conventionele manier van beladen van een trein, waarbij van tevoren bepaald is welke container op welke wagon moet staan en de containers niet in de volgorde van de wagons worden aangeleverd. TRAIL Onderzoekschool, april

15 3.3 Kwantitatieve aspecten van het transport Met de aannamen en overwegingen uit de vorig twee paragrafen worden enkele berekeningen gemaakt voor het transportsysteem In- en externe transportstromen. De in- en externe goederenstroom kan in vier delen worden gesplitst: 1. Bulkgoed met een intermodale bestemming 2. Verpakt goed met een intermodale bestemming 3. Verpakt goed met een bestemming over de weg 4. Bulkgoed met een bestemming over de weg Ad. 1 Getracht wordt het aandeel van deze stroom zo groot mogelijk te maken. Ad. 2 De stroom verpakt goed verder dan 400 km bestaat grotendeels uit zogenaamde verre export. Voor bestemmingen o.a. in ZO Azië worden de (600 á 650) zakken zonder pallets meestal in 20-ft. containers verscheept. Er wordt getracht de Europese klanten voor zakgoed te laten bedienen door lokale logistieke service providers, die bulk aangeleverd krijgen, en het opzakken verzorgen. Ad. 3 Op dit ogenblik is het nog niet duidelijk of er nog een gedeelte van deze stroom in containers wordt opgeslagen en dan met een vrachtwagen naar de klant wordt gebracht. Ad. 4 Deze stroom wordt direct vanuit silo s geladen in containers (op een trailer) of tankwagens op het fabrieksterrein Elzerheide. De grootte van deze transportstromen blijkt uit de onderstaande figuur. Figuur 3.2: Prognose massastromen voor Uit figuur 3.2 blijkt dat de stromen 1 t/m 3 met het OLS vervoerd worden. Voor het opzakken worden 4 opzaklijnen voldoende geacht (1 opzakmachine doet ton/u). De grootte van de stroom is ongeveer 53 ton/u bij volcontinu bedrijf. Schetsontwerp OLS-DSM, april

16 Berekening transportstroom door het OLS Uit figuur 3.2 blijkt dat er per jaar kton door het OLS van de locatie Elzerheide naar het Mauritsterrein moet worden getransporteerd. De fabrieken werken continu, dus per dag wordt er aangeboden aan het OLS voor transport: * 10 ton / jaar Aanbod van PP en PE fabrieken aan OLS = 365 dagen / jaar 24-uurs bedrijf : uur / dag * 24 ton / dag ton / container 3 = = ,5 containers/uur ton / dag Zoals aangenomen in paragraaf 3.1 zal het transport tussen Elzerheide en Maurits in de toekomst in 24-uurs bedrijf werken, dus moeten gemiddeld 8,5 containers per uur afgevoerd worden. Voor het afstemmen van verschil in cyclustijden tussen werktuigen en extra capaciteit voor inhalen van ene achterstand wordt een piekfactor 1,25 toegepast. De maximale capaciteit wordt daarmee: 1,25* 8,5=10,6 containers/uur in één richting. De aanvoer van lege containers leidt tot een even grote stroom in tegengestelde richting Capaciteit van de overslag Voor de overslagwerktuigen is niet het tonnage maar het aantal containerbewegingen van belang. De gegevens uit figuur 3.2 zijn daarom omgerekend. OLS-DSM vol Rail terminal vol Trein leeg leeg verkassen vol vol leeg 6000 leeg vol leeg leeg vol vol vol leeg Opzaklijnen ladingen Truck Figuur 3.3: Containerbewegingen per jaar In figuur 3.3 zijn de drie stromen die door het OLS vervoerd worden afzonderlijk weergegeven TRAIL Onderzoekschool, april

17 De bovenste koppels ( bewegingen) vertegenwoordigen de intermodale bulkstroom. De middelste koppels (5 en bewegingen) vertegenwoordigen het intermodale zakgoed, en de onderste koppels ( bewegingen) het zakgoed dat wordt afgevoerd met het wegtransport. Voor het intermodale zakgoed worden lege containers naar de opzaklijnen gevoerd. Er wordt namelijk verwacht, dat het type en capaciteit van de standaard container waarmee de opzaklijn gevoed wordt, en de container waarmee het zakgoed naar de klant gaat niet altijd overeen komen. Met de term verkassen wordt aangegeven dat containers op een gunstige plaats klaargezet worden voor treinbelading of na treinontlading verwijderd worden van een makkelijke plaats. Dit geeft extra overslaghandelingen, die niet voor elk type terminal gelijk zijn. In berekeningen wordt het verkassen verrekend middels een percentage van de treinbehandeling. Er zijn concepten waar op de terminal het transport tussen de opslag en de trein met voertuigen wordt uitgevoerd, in plaats van met hefwerktuigen. Dit geeft een verdubbeling van de overslaghandelingen naar de trein. Zonder bovengenoemde factoren bedraagt de overslag (van de twee richtingen samen): OLS-DSM Rail terminal moves per jaar Rail terminal Trein moves per jaar Rail terminal Opzaklijn moves per jaar Capaciteit van de opslag Uitgangspunten Uit de vorige hoofdstukken kunnen de volgende uitgangspunten worden afgeleid: De maximale capaciteit van de werkvoorraad bedraagt 14 dagen productie (ijzeren voorraad niet meegerekend) De werkvoorraad voor het bulkgoed dat over de weg wordt afgevoerd wordt opgeslagen op het Elzerheide terrein. De werkvoorraad van de overige drie productstromen wordt in containers op het Maurits terrein opgeslagen. Er wordt gestreefd naar gebruik van standaard containertypen. De interne silocapaciteit voor de opslag van PE- en PP-fabrieken is 34 kton. (PP: 11,6 kton, PE: 22,4 kton) Andere overeengekomen uitgangspunten zijn: Er moet 4 dagen productie als buffer voor het OLS-systeem in silo s op het Elzerheide terrein kunnen worden opgeslagen. Er wordt een lege containervoorraad van 4 dagen productie aangenomen. Opslag op Elzerheide De benodigde capaciteit van de silo s op het Elzerheide terrein wordt onder bovengenoemde uitgangspunten: werkvoorraad voor bulkvrachtwagens: 30,9 kton (806 kton/jaar * 14/365 jaar) buffercapaciteit voor OLS: 19,5 kton (1.777 kton/jaar * 4/365 jaar) Totaal: 50,4 kton Er is nu een maximale interne capaciteit beschikbaar van 34,2 kton. Men dient daarbij te bedenken dat: de vullingsgraad geen 100 % zal zijn. er een scheiding in grades moet blijven bestaan, waardoor ook het aantal silo s van belang is. De siloparken van PP en PE fysiek gescheiden zijn, waardoor onderlinge pieken en dalen niet kunnen worden vereffend. Schetsontwerp OLS-DSM, april

18 De bestaande capaciteit ligt daarmee ver onder het vereiste niveau. Voorstellen die hiervoor een oplossing bieden zijn onder andere: Het verlagen van de werkvoorraad voor bulkvrachtwagens. Het verlagen van buffercapaciteit in silo's voor het OLS. Het gebruiken van externe silo's als buffer. Het bijbouwen van nieuwe silo s op het Elzerheide terrein, al dan niet in combinatie met de (centrale) laadplaatsen voor het OLS. De werkvoorraad voor bulkwagens verplaatsen naar het Mauritsterrein. Dit geeft echter een extra (niet voorziene ) belasting van het OLS. De uiteindelijk benodigde siloruimte zal in nader onderzoek moeten worden bepaald. Voor deze studie wordt aangenomen dat silo s een gemiddelde beladingsgraad hebben van 75 % (dit is aan de hoge kant). Het gevolg is dan dat er 33 kton siloruimte zal moeten worden bijgebouwd, bij alle concepten binnen scenario 3. Opslag op Mauritsterminal Volle containers De werkvoorraad van de transportstroom door het OLS bedraagt: kton/jaar * 14/365 jaar = 68,2 kton Dit staat gelijk aan: 68,2 kton / 24 ton = containers Dit staat gelijk aan TEU Omdat een stack geen bezettingsgraad van 100 % zal halen bedraagt de voorstelde stackgrootte voor volle containers minimaal 4500 TEU. Lege containers De grootte van de buffer voor lege containers is afhankelijk van de verschillen in aanvoerfrequentie van het OLS en de afvoerfrequentie van de treinen en vrachtwagens. Onder de genoemde uitgangspunten kan het aantal lege containers bepaald worden: 4 dagen * ton / dag ton / container = 811,5 containers Dit staat gelijk aan TEU. In dit onderzoek wordt een minimale stackgrootte van 1000 TEU aangehouden. Opmerkingen Er is nog geen rekening gehouden met of zicht op mogelijke pieken in de opslag. TRAIL Onderzoekschool, april

19 4 Transport technieken Voor het transport van containers van de PP en PE fabrieken op de locatie Elzerheide naar het Mauritsterrein worden de volgende vier transport technieken beschouwd: 1. Conventionele vrachtwagens. 2. Multi-trailers. 3. Combi-Road voertuigen. 4. Automatisch Geleide Voertuigen (AGV). Van deze transport technieken worden in paragraaf 4.1 tot en met 4.4 de technische en logistiek kenmerken beschreven. In paragraaf 4.5 komen de mogelijke varianten voor de infrastructuur aan bod. 4.1 Conventionele vrachtwagen Het meest eenvoudige alternatief voor het transporteren van de containers van het productie terrein naar de Maurits terminal is het inzetten van een aantal trekker-oplegger combinaties. Dit alternatief wordt voornamelijk behandeld als referentie voor de kosten van de andere alternatieven. Voor het toe te passen voertuig moet een afweging gemaakt worden tussen een openbare weg uitvoering (zie figuur 4.1), of een meer specifieke terminal trekker (zie figuur 4.2). Een terminaltrekker is door de hefbare schotel en de robuuste bouw beter geschikt voor manoeuvreren en regelmatig aan- en afkoppelen van een chassis met een container. Figuur 4.1. Trekker-oplegger combinatie wordt beladen met een 30-ft. bulkcontainer met innerlining door een reach-stacker. Schetsontwerp OLS-DSM, april

20 Figuur 4.2. Terminal trekker met wegchassis en tanktainer. Een zelfde overweging kan worden gemaakt voor de oplegger of trailer. Een wegchassis is minder geschikt, omdat het verbinden van container en chassis met (handmatige) twistlocks gebeurt (tijdrovend). Daarnaast is een wegchassis meestal uitgevoerd met luchtvering (kost veel tijd bij aankoppelen) en drie vaste achterassen (slijtage tijdens manoeuvreren). Op een terminalchassis wordt de container niet vergrendeld. Dit chassis heeft doorgaans 2 assen en geen (lucht)vering. Het bestaande wegdek is maatgevend of men met een ongeveerd chassis kan werken. De vrachtwagen met oplegger kan op de bestaande infrastructuur van DSM worden toegepast zonder verdere aanpassingen. Attentiepunt Als een terminaltrekker wordt gebruikt zal de totale hoogte van het voertuig de 4 m overschrijden (i.v.m. hefschotel trekker). Dit geldt ook voor het gebruik van een standaard wegtrekker met een terminalchassis (i.v.m. met hoogte chassis). Er kan van de bestaande infrastructuur en loodsen gebruik gemaakt worden. Het transport systeem kan daarom zonder aanpassingen uitgebreid worden. Een uitgebreide beschrijving van het concept waarbij het transport plaatsvindt met de conventionele vrachtwagen wordt beschreven in hoofdstuk Multi-trailer De Multi-trailer (zie figuur 4.3) is een voertuig dat reeds 20 jaar dienst doet in de Rotterdamse haven. De combinatie bestaat uit één trekker met vijf trailers, die -dankzij een speciaal stuursysteem- spoorvolgend zijn. Dit houdt in dat elke trailer bij het maken van een bocht hetzelfde spoor volgt als zijn voorganger. De huidige voertuigen hebben een maximale snelheid van 30 km/h. Er worden specifieke eisen gesteld ten aanzien van de infrastructuur. Zo bedraagt de minimaal te doorrijden bochtstraal ongeveer 17 meter. Ook mag een lange (>30 meter) helling niet te steil lopen (maximaal ca. 5 %). Dankzij de mogelijkheid de trailers te ontkoppelen van de trekker, ontstaat een relatief goedkope buffer. Het (dure) overslagwerktuig en de trekker worden daarmee efficiënter benut. TRAIL Onderzoekschool, april