LICENTIATUPPSATS
Kvantitativa modeller för lokalisering av sågverk
med tillämpning på Norrbottens län
Per Fohlin Mikael Silver
1997:42
Institutionen för Industriell ekonomi och samhällsvetenskap Avdelningen för Industriell logistik
1997:42 • ISSN: 1402 - 1757 • ISRN: LTU - LIC - - 1997/42 - - SE
Arbetet med den här uppsatsen har utförts vid avdelningen för industriell logistik vid Luleå tekniska universitet.
Vi vill först och främst uttrycka vår stora tacksamhet för all uppmärksamhet som vår handledare t.f. professor Eilif Hensvold ägnat oss och vår uppsats. Utan din skarpsinniga och konstruktiva kritik hade vi inte gått i hamn med arbetet. Vi uppskattar ditt stöd och engagemang mycket.
Våra vänner och kollegor Svante Edzén och Ulrika Persson har kommit med många värdefulla synpunkter. De har många gånger givit oss huvudbry som visat sig tända ett och annat ljus.
Arbetet hade inte kunnat genomföras utan branschkunskaper och ekonomiskt stöd från AssiDomän Skog & Trä AB. Ingemar Nilsson initierade projektet och Björn Frankson har fungerat som kontaktman under genomförandet. Er, liksom de sågverk och skogsförvaltningar som vi besök, är vi skyldig ett stort tack.
Slutligen vill vi också tacka Stefan Hellmer och Mats Nilsson för värdefulla synpunkter vid förseminariumet.
Luleå i december 1997
Per Fohlin Mikael Silver
Tiden som doktorand har inte bara varit professionellt utvecklande utan även varit avgörande på det personliga planet. Min största glädje under doktorandtiden har varit mötet med dig, Ulrika.
Mikael
Sammanfattning
En kraftig strukturomvandling pågår inom svensk sågverksindustri. Den har inneburit att produktionen allt mer har förskjutits mot de större sågverken. His- toriskt har flera olika faktorer drivit på strukturomvandlingen. Sågverken som producerar mindre än 50000 m3sv per år står idag bara för 30% av den totala produktionen, vilket kan jämföras med 70% på 50-talet. Sågverksstrukturen debatteras återkommande inom branschen.
Den övergripande forskningsfrågan för detta arbete är ”Hur bör strukturen av produktionsanläggningar utformas inom sågverksindustrin med avseende på antal anläggningar, deras storlek och lokalisering?”. Syftet är att utveckla kvantitativa modeller lämpade för analys av hur antalet sågverk, storleken på sågverken samt deras lokalisering påverkar konkurrensförmågan för en grupp av sågverk.
Gemensamt för de arbeten som tidigare har analyserat strukturfrågor i sågverks- industrin och som refereras här, är att de behandlar frågor om produktions- ekonomi för olika sågverksstorlekar och frågor om transportkostnader för olika lokaliseringar var för sig.
En teoretisk referensram för arbetet skapas och används senare som stöd för modellutvecklingen. Den teoretiska utgångspunkten för det här arbetet är i första hand totalkostnadssynsättet med trade-off relationer mellan olika kostnadsfaktorer.
Fyra kvantitativa modeller utvecklas, tre plangeometriska och en nätverksmodell.
De plangeometriska modellerna har som utgångspunkt den klassiska lokaliserings- teorin. De har en begränsad tillämpbarhet men skapar en förståelse för hur några lokaliseringsfaktorer principiellt påverkar sågverksstrukturen. Nätverksmodellen är däremot direkt tillämpbar på verkliga lokaliseringsfrågeställningar bl.a. p.g.a. att den har en betydligt högre detaljeringsgrad.
I den första plangeometriska modellen lokaliseras sågverk i en skog längs en linje genom att minimera totalkostnaden för råvarutransport och sågverksproduktion. I den andra modellen minimeras totalkostnaden för att lokalisera sågverk i hexago- nala timmerfångstområden. I den tredje modellen lokaliseras ett sågverk och dess timmerfångstområde i förhållande till ett givet efterfrågecentrum genom maxi- mering av vinsten. Härvid beaktas försäljningsintäkter för sågad vara och flis samt kostnader för råvarutransport, sågverksproduktion och färdigvarutransport. Tim- merfångstområdet modelleras som en segmentsbeskuren cirkel. avhandla
sågverk
avstånd mellan sågverk
fångstområde sågverk
avstånd mellan sågverk
sågverk
fångstområde
efterfrågecenter avstånd till ef.center
skog
skog skog
såg-verk
efterf.- center efterf.- center såg-verk efterf.-
center
Modell 1 Modell 2 Modell 3 Nätverksmodellen
Resultaten från beräkningar med de första två modellerna visar att det optimala avståndet mellan sågverken och sågverksstorleken ökar med ökad grad av skal- ekonomi och minskar med ökad råvarutransportkostnad. Vid ökad timmertillväxt minskar det optimala avståndet mellan sågverken medan sågverkstorleken ökar.
Likartade resultat fås med den tredje modellen. Här visas också att sågverkets optimala lokalisering relativt marknaden är beroende av förhållandet mellan kost- naderna för råvaru- och färdigvarutransport samt av såg- och flisutbytena vid såg- verken. Höga utbyten och färdigvarutransportkostnader ger en mer marknadsnära lokalisering, medan låga utbyten och höga råvarutransportkostnader ger en mer råvarunära lokalisering.
En nätverksmodell som kan användas som en väsentlig del av beslutsunderlaget i verkliga lokaliseringsbeslut utvecklas därefter. Modellens nätverk består av ett antal skogstäkter där sågtimmer produceras, ett antal potentiella lokaliseringsorter där olika sågverk kan etableras, ett antal efterfrågecenter samt av ett antal möjliga transportvägar för timmerförsörjning och distribution av sågverkens produkter.
Modellen innehåller en totalkostnadsfunktion som beaktar råvarukostnader, råvarutransportkostnader, produktionskostnader och färdigvarutransportkostnader samt försäljningsintäkter. Modellen omfattar restriktioner för såväl skogstäkternas timmerproduktionsförmåga, sågverkens kapacitet som marknadens efterfrågan.
Modellen beaktar samtidigt hela det logistiksystem som nätverket representerar.
Det innebär att hur många sågverk som bör lokaliseras, hur stora dessa skall vara och var sågverken ska lokaliseras, beräknas samtidigt. Härvid beräknas också transportuppläggen för råvaruförsörjningen och färdigvarudistributionen.
Nätverksmodellen tillämpas på Norrbottens län. Med givna förutsättningar fås med modellen en sågverksstruktur som ger ett årligt ekonomiskt resultat i storleks- ordningen 100 MSEK bättre än den faktiska sågverksstrukturen (1993 års).
Beloppet motsvarar ungefär 10% av förädlingsvärdet. Sågverk lokaliseras på tre orter, Kalix, Piteå och Jörn, vilket kan jämföras med den faktiska sågverksstruk- turen, med produktion i industriell skala på tolv orter.
Nätverksmodellen används för att identifiera ytterligare ett antal sågverkstrukturer under varierande förutsättningar. Resultaten stärker slutsatsen att sågverksstruk- turen bör bestå av relativt få, stora och marknadsnära sågverk. Resultaten visar genomgående att det finns en ekonomisk potential i en fortsatt omstrukturering av industrigrenen i länet.
Abstract
The Swedish sawmill industry is undergoing an extensive structural change.
Historically there has been several driving forces in the structural change. The change has involved an increasing shift of production to the bigger sawmills. The sawmills that produce less than 50.000 m3 per year today are responsible for 30%
of the total production, which can be compared to 70% during the 1950’s. The sawmill structure is recurrently discussed within the industry.
The primary research question for this work is ”How should the structure of production units within the sawmill industry be designed with respect to the number of units, their size and their location?”. The purpose is to develop quan- titative models suited for the analysis of how the number of sawmills, the size of the sawmills, and their location affect the competitiveness of a group of sawmills.
Earlier works, reported here, that have analysed structural questions within the sawmill industry consider production economy for different sizes of sawmills and transportation costs for different locations. The questions are however considered separately and not simultaneously.
A theoretical framework is developed and later used to support the development of models. The theoretical basis draws predominantly on the total cost approach with trade-off relationships between different cost factors.
Four quantitative models are developed; three planar and one network model. In the planar models the sawmills can be located anywhere in the modelled area.
Their applicability is limited but they give an understanding of how some differ- ent location factors principally affect the sawmill structure. The network model is however directly applicable.
In the first planar model sawmills are located in a band of forest by minimising a total cost function for timber transports and sawmill production. In the second model the total cost function for the same cost components is minimised to locate sawmills in hexagonal supply areas. In the third model one sawmill and its supply area are located in relation to a demand centre by maximising the profit. The profit function considers sales revenues for sawn wood and chips and costs for timber transports, sawmill production and distribution. The supply area is modelled as a circle with a segment cut away.
sawmill
distance between sawmills
supply area sawmill
distance between sawmills
sawmill
supply area
demand centre distance to demand centre
forest
forest forets
saw-mill
demand centre demand centre saw-mill demand
centre
Model 1 Model 2 Model 3 The network model
The results of the calculations for the first two models show that the optimal distance between the sawmills increases with increased degree of economy of scale, reduced growth of timber, and reduced timber transport cost. Additional results show that the optimal size of sawmills increases with increased degree of economy of scale, increased growth of timber and reduced timber transport cost.
The third model gives similar results, but it also shows that the sawmill’s optimal location relative to the market depends of the relationship between the distribution cost and the timber transport cost together with the yields of sawn wood and chips at the sawmill. High distribution costs and high yields draw the sawmill towards the demand centre while high timber transport costs, are indicative of the need for a location closer to the supply of timber.
A network model that can be used as an essential part of an investigation for a real location decision is developed. The network in the model consists of a number of supply areas where timber is produced, a number of potential location sites where sawmills can be established, a number of demand centres, and possible routes for timber supply and distribution of finished goods. The model has a total cost function that includes sales revenues and costs for timber, timber transports, and the establishment of sawmills, sawmill production and distribution. The model has constraints for the timber growth, the sawmills’ capacities and the markets’
demands.
The model simultaneously takes into consideration the entire logistics system that the network represents. Calculations of how many sawmills should be established, along with their optimal size and locations, are performed simultaneously. At the same time the harvesting demand of timber in respective supply areas is calculated, and the routes of timber supply and finished goods, sawn wood, and chips are determined.
The network model is applied to the county of Norrbothnia. With given assumptions the network model produces a sawmill structure with an annual economic performance about 100 MSEK better than the existing (1993) sawmill structure. The amount corresponds to roughly 10% of the refinement cost.
Sawmills are established at three locations; Kalix, Piteå and Jörn. That is a signifi- cant reduction in number of locations compared to the existing structure with twelve locations with sawmills of industrial scale.
The network model is used to identify some further sawmill structures for varying assumptions. The results that emerged from the applications of the model speak in favour of a structure with fewer, larger sawmills located close to the market. The results all through show that there is an economic potential in a continued restructuring of the sawmill industry in the county.
Innehållsförteckning
Förord ... i
Sammanfattning... iii
Abstract ... v
Innehållsförteckning ... vii
Volymsmått ... xi
1 Inledning... 1
1.1 Historisk utveckling... 1
1.2 Dagens sågverksstruktur... 4
1.3 Den pågående debatten ... 7
1.4 Varför studera sågverksstrukturen?... 9
2 Forskningsfråga, syfte och genomförande... 11
3 Tidigare arbeten om strukturen i skogsindustrin ... 13
3.1 Arbeten som analyserar både produktions- och transportkostnader... 13
3.2 Arbeten som analyserar enbart produktionskostnader... 14
3.3 Arbeten som analyserar enbart transportkostnader ... 17
3.4 Detta arbetes relation till tidigare arbeten ... 19
4 Teoretisk referensram... 21
4.1 Logistik... 21
4.2 Anläggningslokalisering ... 26
4.3 Klassisk lokaliseringsteori ... 35
4.4 Positionering i den teoretiska referensramen ... 41
5 Utveckling av plangeometriska modeller för sågverkslokalisering... 43
5.1 Modellernas karakteristik ... 43
5.2 Grundförutsättningar, numeriska indata... 44
5.3 Modell P1 - lokalisering av sågverk längs en linje ... 46
5.4 Modell P2 - lokalisering av sågverk i ett plan ... 50
5.5 Modell P3 - lokalisering av ett sågverk relativt hamn ... 55
5.6 Slutsatser ... 60
6 Utveckling av en nätverksmodell för sågverkslokalisering ... 61
6.1 Modellens karakteristik ... 61
6.2 Modellerade lokaliseringsfaktorer... 64
6.3 Matematisk modellformulering ... 66
6.4 Numeriskt exempel... 71
6.5 Implementering av datorprogram... 74
6.6 Känslighetsanalys ... 75
6.7 Modelldiskussion... 76
7 Tillämpning av nätverksmodellen på Norrbottens län... 79
7.1 Grundförutsättningar, numeriska indata ... 81
7.2 Isodapankarta ... 95
7.3 Bästa kombination av typsågverk ... 97
7.4 Beräkning av optimala sågverksstrukturer ... 99
7.5 Slutsatser... 113
Referenser. ... 115 Bilagor:
1 Numeriskt exempel, nätverksmodellen
2 Produktionsdata för reducerade stordriftsfördelar 3 Produktionsdata för eliminerade stordriftsfördelar
4 Fall 1 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna5 Fall 2 - Den faktiska sågverksstrukturen i Norrbotten 1993, beräkning av jämförbart resultat givet grundförutsättningarna
6 Fall 3 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna och med typsågverk V tillgängligt
7 Fall 4 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna men med lokala flismarknader
8 Fall 5 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna men där Piteå är enda lokaliseringsort
9 Fall 6 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna men där Piteå är enda lokaliseringsort och typsågverk V är tillgängligt
10 Fall 7 - Beräknad struktur givet grundförutsättningar men med reducerade stordriftsfördelar i produktionen
11 Fall 8 - Den faktiska sågverksstrukturen i Norrbotten 1993, beräkning av jämförbart resultat givet grundförutsättningarna men med reducerade stordriftsfördelar i produktionen
Innehållsförteckning
12 Fall 9 - Beräknad struktur givet grundförutsättningarna men utan stordriftsfördelar
13 Fall 10 - Den faktiska sågverksstrukturen i Norrbotten 1993, beräkning av jämförbart resultat givet grundförutsättningarna men utan stordrifts- fördelar i produktionen.
Appendix:
A En översikt över materialflödena i sågverksindustrin ... A1 A.1 Sågverkets produkter ... A1 A.2 Sågtimmerförsörjning... A3 A.3 Sågverksproduktion ... A6 A.4 Distribution av sågverkens produkter ...A11 B Produktionsekonomiska modeller för sågverk ... B1 B.1 Skalekonomi...B1 B.2 Produktionskostnadsmodeller ...B6 B.3 Klen- och normaltimmerlinjer...B10 B.4 Trädslagsren eller blandad produktion
...B11C Beräkningar för de plangeometriska modellerna
...C1
C.1 Modell P1
...C1
C.2 Modell P2.
...C5
C.3 Modell P3... C10
C.4 Medeltransportavståndsberäkningar. ... C14
En antal volymsmått som är specifika för skogsindustri används i uppsatsen. De förklaras här.
m3sk skogskubikmeter, volymen av hel trädstam ovan stubb- skäret inklusive bark, används mest i skogsbruket.
m3fub kubikmeter fast volym under bark stockvolym ex- klusive bark, används som handelsmått för timmer.
m3sv kubikmeter sågad vara, volym plank och brädor, an- vänds som produktionsmått i sågverk och som handelsmått för sågat virke.
m3s kubikmeter skäppmått (stjälpt volym), volym mätt i olika transportkärl, t.ex. container, används för biproduk- terna.
k m3x = 1000 m3x
1 Inledning
I kapitlet ges en inledning till arbetet i form av en historisk återblick, en genomgång av såg- verksindustrins struktur idag samt en resumé av den aktuella samhällsdebatten om struk- turfrågor i sågverksindustrin. Slutligen motiveras valet av forskningsområde.
Inom sågverksindustrin pågår en fortlöpande strukturomvandling. En väsentlig del av denna består av en koncentration av produktionen till färre, men större sågverksenheter. De mindre sågverken minskar kraftigt antal medan de medelstora och stora sågverken ökar i både antal och storlek. Utvecklingen är inte unik utan känns igen från andra branscher.
De pådrivande faktorerna i strukturomvandling är många och av olikartad natur.
Ny teknik, förändrade marknader, nya konkurrenter, miljöaspekter och förändrad tillgång till skogsråvara är exempel på förhållanden som var för sig eller till- sammans kan ge upphov till förändring. Det är också klart att de logistiska faktor- erna är betydelsefulla i strukturomvandlingen. Nya kostnadsrelationer inom gruppen av logistikkostnader och nya kostnadsrelationer mellan logistikkostnader och övriga kostnader i produktionssystemet har säkerligen ett högt förklarings- värde inför den framtida utvecklingen.
1.1 Historisk utveckling
Hur den svenska sågverksnäringens struktur ha förändrats genom tiderna har skildrats av flera bl.a. Glete (1987), Hult (1989) samt Sågverksinventeringarna från 1973 till 19951.
Innan de första egentliga sågverken etablerades utvanns virke med manuella metoder som bilning och kransågning. Sönderdelningen företogs i skogarna för att hålla ned de tunga timmertransporterna.
De första svenska sågverken var små anläggningar där produktionen bedrevs under hantverksmässiga former för en i huvudsak lokal marknad. Sågarna drevs av vattenhjul i forsar och vattenfall och lokaliserades därför uppströms älvarna. De mest framstående vattensågföretagen etablerade storsågverk vid större vattenfall i början på 1800-talet. Andra än lokala marknader ökade i betydelse varvid trans- porterna blev allt viktigare.
1 Nylinder (1975), Magnusson (1976), Englund (1981), Nylinder (1981), Boström och Nylinder (1985), Nylinder (1986), Andersson, Eliasson, Nilsson och Nylinder (1991a, 1991b), Warensjö (1997) samt Warensjö och Jäppinen (1997)
Ångmaskinens introduktion i sågverksindustrin i mitten på 1800-talet medförde möjligheter att lokalisera sågarna på andra platser än vid vattenfallen i älvarna.
Ungefär samtidigt kom en ny aktiebolagslag som underlättade anskaffningen av riskkapital. Ångmaskinen och aktiebolagslagen gav tillsammans nya förutsättningar för industriell stordrift. Stora ångdrivna ramsågverk etablerades vid de norrländska älvmynningarna och på öarna längs kusten. Efter utbyggnad till flottleder blev älvarna billiga transportvägar för timret. Älvmynningarna och öarna utgjorde lämpliga platser att anlägga hamnar vid, där virket kunde lastas direkt upp på fartyg. Den norrländska sågverksindustrin fick ökad betydelse i Sverige när sjöfraktpriserna sjönk under 1800-talet.
Från 1850-talets början till början på 1870-talet steg den årliga exporten från ca 0,5 miljoner m3sv till 2,3 miljoner m3sv. Under den snabba expansionen föränd- rades strukturen i sågverksindustrin kraftigt genom en nyetablering av flera stor- företag. Under de efterföljande 20 åren fram till början på 1890-talet växte exporten till ca 4,2 miljoner m3sv. Nya storföretag tillkom ej under de åren men desto fler små köpsågverk, utan tillgång till egen skog, växte fram.
Under de efterföljande årtiondena stagnerade tillväxten i sågverksindustrin.
Norrlands urskogar tillät inte ökad avverkning. Glete (1987) menar att branschen krävde strukturrationaliseringar i form av företag som integrerade massa/pappers- produktion med sågverksdrift för att bättre utnyttja råvaran från skogen. Massa- industrin hade växt fram på slutet av 1800-talet men bedrevs fortfarande småska- ligt.
Under 1920-talet kom el- och förbränningsmotordrift att i allt högre utsträckning ersätta ångdrift vid sågverken. Detta gav nya förutsättningar för småskalig sågverksproduktion. Många mindre cirkelsågverk etablerades under 1920- och 1930-talen runt om i landet. De stora sågverken drabbades av den nya konkur- rensen på den inhemska marknaden samtidigt som exportefterfrågan vek kraftigt i 30-talets allmänna depression. Flera stora kustsågverk tvingades att lägga ned driften.
Vid början av 50-talet var antalet sågverk i landet ca 7000 st. Huvuddelen av dessa, ca 6000 st hade dock en produktionsvolym understigande 1000 m3sv/år och får betraktas som husbehovssågar och bysågar. Tillsammans svarade de allra minsta sågverken för ca 20% av produktionen i landet. Denna andel har minskat kraftigt sedan 50-talet. På 60-talet svarade de allra minsta sågverken för ca 8% av pro- duktionen och på 70-talet för ca 3%. Idag finns fortfarande ett antal husbehovs- och bysågar kvar, men deras andel av produktion, ca 2% kan i det närmaste för- summas.
Sedan slutet på 50-talet till mitten av 90-talet har, som framgår av figur 1.1, antalet sågverk halverats samtidigt som sågverksproduktionen har fördubblats.
1 Inledning
Produktion
Antal sågverk
Antal sågverk Produktion, 1000 m3
1200
1000
800
600
400
200
1958 1965 1973 1979 1984 1990 1995
16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000
Inventeringsår
Figur 1.1 Utvecklingen av antalet sågverk och den totala sågverksproduktionen i Sverige åren 1958- 1995 för sågverk med en produktion större än 1000 m3sv/år. Källa: Warensjö (1997).
Sedan 1973 har sågverken med en årlig produktion understigande 25000 m3sv kraftigt minskat i antal medan de större sågverken har ökat till antalet.
Strukturomvandlingen har inneburit att produktionen allt mer har förskjutits mot de större sågverken. Sågverken som producerar mindre än 50000 m3sv per år står idag bara för 30% av den totala produktionen, vilket kan jämföras med 70% på 50-talet, figur 1.2.
Sågverkens lokalisering har också påverkats av den ökade användningen av bi- produkterna: bark, spån och flis. En stor andel av den bark och spån som pro- duceras säljs till värmeverk och till massa- och skivindustrin. Merparten av såg- verksflisen säljs till massaindustrin. De transporterade volymerna är betydande och det är uppenbart att närhet till biproduktköparna idag är en kostnadsfördel.
Sammanfattningsvis har sågverksstrukturen historiskt påverkats av:
• energiöverföring till sågen
• skalekonomi
• kapitaltillgång
• marknadernas efterfrågan och lokalisering
• transporter av råvara och sågat virke
• biproduktanvändningen
6,3%
367 st 4,4% 215
3,2% 179 1,6% 98
15,3%
588 st 27,1%
741 st 29,6%
710 st
2,4% 151 9,7%
190 st
7,3%
117 st
5,5% 90
2,1% 47 16,2%
236 st 16,0%
167 st 12,9%
117 st
3,5% 60 24,4%
163 st 24,1%
201 st
21,0%
144 st
7,7%
67 st 26,3%
164 st 17,1%
79 st 16,0%
63 st
16,5%
110 st 22,3%
75 st 22,2%
89 st
24,9%
88 st
20,7%
86 st 13,5%
41 st 12,9%
25 st 13,1%
21 st
26,4%
88 st 18,6%
28 st 16,4%
33 st
16,9%
28 st
31,4%
68 st 28,7%
33 st 26,9%
24 st 28,4%
21 st
23,9%
40 st
36,5%
33 st 21,2%
19 st 22,9%
17 st 27,3%
22 st 28,5%
23 st
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1953 1958 1965 1973 1979 1984 1990 1995
100-
50-100*
* För 1953, 1958 och 1965 gäller följande klassindelning
1,4 - 4,7 4,7 - 9,3 9,3 - 23,3 23,3 - 46,7 46,7 - [1000 m sv/år]3 Sågverksstorlek [k m sv/år]3
25-50*
10-25* 5-10* 1-5*
Andel av totalproduktionen
Figur 1.2 Produktionen av barrvirke fördelad efter sågverkens produktionsstorlek i Sverige åren 1953- 1995 samt antal sågverk i varje klass. Sågverk med en produktion större än 1000 m3sv/år.
1.2 Dagens sågverksstruktur
Idag finns det ungefär 420 st sågverk i landet som sågar mer än 1000 m3sv/år, (Warensjö, 1997). Sågverk finns i hela landet. De större produktionsanläggning- arna är koncentrerade till Norrlandskusten, Bergslagen, Vänerområdet och ett bälte över mellersta Götaland, figur 1.3.
1 Inledning
Figur 1.3 Sågverk med årsproduktion överstigande 10000 m3sv 1995. Sammanlagt 256 st, dessutom fanns 164 st med en produktion i intervallet 1000-10000 m3sv. Källa: Warensjö (1997).
Sågverken kan indelas i tre kategorier baserat på ägarförhållanden:
• Skogsbolagssågar (AssiDomän, Graninge, Korsnäs, MoDo, Rottneros, SCA och Stora).
• Skogsägarföreningens sågar (Södra, Skaraborgs skogsägare, Mellanskog, Norrskog, Skogsägarna Västerbotten-Örnsköldsvik och Norrbottens läns Skogsägare).
• Köpsågverk - alla andra utom Skogsbolagssågar och Skogsägarföreningar- nas sågar. De flesta saknar egna betydande skogstillgångar (t.ex. Bergkvist - Insjö Trävaru, Rolfs Såg & Hyvleri i Kalix och B. A. Carlssons Såg &
Hyvleri i Luleå).
Köpsågverken dominerar kraftigt till antal. De utgör 370 av de 420 sågverken.
Antalet skogsbolagssågverk och skogägarföreningssågverk är 28 respektive 22.
Köpsågverken svarar också för den största delen av den samlade produktionen, 66%. Bolagssågarna står för 23% och resterande 10% står skogsägarföreningssågarna för. Skogsbolagssågarna är ofta stora anläggningar, kapaciteter upp till 300000 m3sv/år förekommer. Kategorin köpsågverk domineras av sågverk med en produktion understigande 25000 m3sv/år, men större anläggningar, upp till 200000 m3sv/år förekommer. Skogsägarföreningssågarna är ofta av en mellanklasstorlek. Den genomsnittliga produktionen för skogsbolagssågarna, skogsägarföreningssågarna och köpsågverken är 124000 m3sv/år, 71000 m3sv/år respektive 27000 m3sv/år. De största sågverksgrupperna i landet är AssiDomän, Stora och SCA som har en sammanlagd produktion på 1100000, 730000 respektive 710000 m3sv/år, figur 1.4.
200 400 600 800 1000 1200
Såverksgrupp och antal produktionanläggningar 1995
AssiDomän 11 Stora 4 SCA 4 Mellanskog 9 Södra 6 Fagerlid 5 Graninge 4 Iggesund 2
Produktion 1995 [m sv/år]3
Figur 1.4 De största sågverksgrupperna i Sverige Källa: Svensk Trävarutidning (1996).
De stora och mellanstora anläggningarna, som finns i alla tre ägargrupperna, står för huvuddelen av produktionen. Sågverken med en produktion överstigande 50000 m3sv/år svarar för två tredjedelar av den samlade produktionen. Sågverken med en produktion understigande 25000 m3sv/år svarar endast för en tiodel av den samlade produktionen.
1 Inledning
1.3 Den pågående debatten
Sågverksstrukturen debatteras återkommande inom branschen och ibland i vidare kretsar. Debatten förs i olika forum.
Lars-Erik Eld, Sågverkens Riksförbund - en organisation för köpsågverken, skrev i ledaren till Sågverken 12.1995:
”Bristen på långsiktighet tas i debatten ofta som utgångspunkt för kritik mot branschen.
Branschstrukturen anges ofta vara huvudorsak till bekymren. Det hävdas att det finns för många sågverksföretag. Reducera antalet företag, strukturera om branschen, lyder rådet.
Planekonomiska lösningar tycks föresväva annars marknadsbejakande företrädare. Jag frågar mig, varför denna omstrukturering inte skett tidigare om det vore den bästa lösningen. Nej, det grundläggande problemet är inte antalet företag utan bristen på tillväxt i träbranschen.
Förbrukningen av sågade trävaror i världen och i Europa är inte nämnvärt högre idag än den som var för trettio år sedan. Här i Sverige är den lägre.” (Sågverken 12.1995)
Under våren 1996 bedrevs debatten offentligt i Svenska Dagbladet och i branschtidningen Sågverken. Per Jerkeman, Skogsindustrierna - en organisation som domineras av de stora skogsbolagen och Jan Rennel, Jaakko Pöyry Consul- ting inledde debatten med ett inlägg baserat på utredningen ”Analys av sågverkens optimala struktur och betydelse för skogsindustrin” gjord av Jaakko Pöyry Consulting på Skogsindsindustriernas uppdrag. Jerkeman och Rennel förespråkar stora sågverk:
”Det finns bra förutsättningar för en god lönsamhet [i sågverksindustrin]. Vad som krävs är investeringar i stora, rationella och optimalt lokaliserade sågverk. Ett optimalt lokaliserat sågverk betyder att det är integrerat med ett massabruk, så att råvaran och biprodukterna kan utnyttjas maximalt och transportkostnaderna bli låga. Om sågverket ligger 15 mil från massabruket försvinner 2/3 av resultatet i ökade kostnader!
I Sverige har man emellertid med olika typer av statligt stöd i form av bidrag och lokalise- ringslån stöttat de små sågarna i inlandet. Det har ibland inneburit att sågarna överlevt, men det har varken haft någon positiv effekt på branschens utveckling eller på dess interna- tionella slagkraft, utan istället haft en konserverande effekt.” (SvD 1996-02-19)
Lennart Nellbeck, konsult, svarar:
”I motsats till vad Jerkeman och Rennel tror är flertalet av de mest lönsamma, rationella och framtidsinriktade sågverken i Sverige de som ägs av medelstora privatföretag. Många av dessa enheter är också i den nuvarande lågkonjunkturen de mest ekonomiskt stryktåliga på grund av att de antingen har byggts upp av brandförsäkringspengar, köpts av konkursbon för låg köpeskilling eller skapats och expanderat helt med självfinansierade medel. Vissa av dessa företag leder utvecklingen inom svensk sågverksindustri, inte de stora skogskoncer- nerna som, med några undantag, har en ineffektiv och bortglömd sågverkskapacitet. Den storskalighet som Jerkeman och Rennel tror är lösningen gäller inte för sågverk på samma
självklara sätt som för massa- och pappersindustrin. Denna felsyn förklarar sannolikt varför många stora skogsföretag har misslyckats med att utveckla sin sågverksindustri.” (SvD 1996-03-04)
Lars-Erik Eld håller med Nellbeck om att lönsamheten är bättre hos de små och medelstora sågverksföretagen än hos de stora:
”Köpsågverken har under de senaste tjugo åren ökat sin andel av trävaruproduktionen samtidigt som skogsbolagen reducerat sin sågverkskapacitet. Orsaken till denna utveckling är att de skogsägande bolagen funnit att det är en bättre affär att sälja sågtimret till köpsåg- verken än att förädla det själv.
Det är bland dessa små- och medelstora företag som vi idag finner de lönsammaste sågver- ken. Det är också här man finner de företag som nått längst när det gäller kundanpassning och vidareförädling. Det är alltså dessa framgångsrika företag som konsulterna vill dödför- klara därför att de inte anses klara framtidens marknadskrav, inte är tillräckligt kostnads- effektiva och inte satsar tillräckligt på utveckling av marknadsföring och nya produkter.
Flexibilitet är nyckelordet. Flexibel anpassning till nya kundkrav, flexibel produktion, kunskap om råvaran och dess lämplighet för olika produkter, uppfinningsrikedom och engagemang är egenskaper som karaktäriserar de framgångsrika köpsågverken.”
”Konsulterna hävdar att det finns uppenbara skalfördelar inom sågverksindustrin.” …
”Erfarenheterna hittills visar att något sådant samband inte föreligger. Möjligen kan nya och mycket kapitalkrävande sågverk uppvisa skalfördelar, men det gäller oberoende av vem som äger sågverket.”...
”Jag kan, till skillnad från konsulterna, inte se varför storleken ska ha sådan betydelse, störst är nämligen inte alltid lika med bäst.” (SvD 1996-03-11 och Sågverken 4.1996) Jerkeman och Rennel försvarar sin ståndpunkt om förestående skalekonomi och nyttan med integration med massabruken:
”Vi har gjort många liknande kalkyler och de pekar entydigt åt samma håll: den större sågen har betydande kostnadsfördelar. Naturligtvis oberoende av vem som äger den.”
”Vi påpekade också de fördelar ett sågverk har som är integrereat med ett massabruk. Det finns många skäl till detta inte minst att man undviker de omfattande flistransporterna och kan utnyttja gemensamma resurser.”
”Att man idag finner många lönsamma sågverk bland de medelstora köpsågverken mot- sätter inte på något sätt dessa fakta. En skicklig sågverksägare - skicklig i att köpa råvara och skicklig i sin marknadsföring - kommer även i framtiden att kunna driva framgångsrik verksamhet, och detta trots att hans produktionsapparat inte är den mest kostnadseffek- tiva.” (SvD 1996-04-03)
Krister Fahlgren, Graninge Skog & Trä AB, ansluter sig till Jerkeman och Rennels ståndpunkt:
1 Inledning
”Vem som idag är bäst på att driva redan existerande sågverk med sina respektive histo- riska balansräkningar, eller vem som i framtiden kommer att leda utvecklingen, är en helt annan fråga som jag inte tänker debattera här. Det finns skickliga företagare i alla läger.”
”Den konsultstudie som gjorts för Skogsindustriernas räkning påvisar tydliga skaleffekter vid en jämförelse av produktionskostnaderna mellan nya sågverk av olika storlek. Det är inte dubbelt så dyrt att bygga ett dubbelt så stort sågverk. Det större sågverkets högre råva- rukostnader p.g.a. längre transportkostnader kompenseras med god råge av lägre produk- tions- och kapitalkostnader. Vid övergång till flerskiftsdrift minskar enhetskostnaderna betydligt, välbekant för bl.a. övrig skogsindustri och verkstadsindustrin.
Fördelarna av integration mellan sågverk och massabruk har också visat sig vara påtagliga.
Kostnaderna för flishantering och energi reduceras betydligt.”
”I praktiken blir också varje annan kustplacering av ett sågverk överlägset ett inlandsplace- rat av motsvarande storlek, nota bene utan konkurenssnedvridande samhällsstöd.”
(Sågverken 4.1996)
Inläggen visar på några typiska ståndpunkter i frågan huruvida sågverksproduktion bedrivs bäst i stora eller små och medelstora produktionsenheter. Något som inte direkt framkommer i utdragen ur debatten ovan, men som också debatteras, är om det är lämpligare att transportera sågverkets produkter än timret som åtgår för att tillverka dem.
1.4 Varför studera sågverksstrukturen?
En kraftig strukturomvandling pågår i sågverksindustrin. Ingenting tyder på att denna skulle avstanna. Flera av de större sågverkskoncernerna i landet arbetar aktivt med att omstrukturera sina sågverksgrupper. Vad som för vår tid är rätt struktur råder det oenighet om och det finns många aspekter som är rimliga att beakta. Som framgått av den historiska utvecklingen och av den refererade debatten har råvarutillgång, produktionsteknik, skalekonomi, kapitaltillgång, marknadernas efterfrågan och lokalisering samt transporter varit av betydelse för strukturen.
Det är också intressant att notera att det finns en allmängiltighet i sågverksind- ustrins strukturfrågeställningar. Aspekterna som har betydelse för industristruk- turen för sågverk återkommer i strukturfrågor för andra branscher.
I kapitlet formuleras syfte utifrån arbetets forskningsfråga. Vidare presenteras arbetets gen- omförande och uppsatsens disposition.
Den övergripande forskningsfrågan för det här arbetet är: Hur bör strukturen av produktionsanläggningar inom sågverksindustrin utformas med avseende på antal anläggningar, deras storlek och lokalisering?
Svaret på frågan liksom metoden att analysera den beror på vilket perspektiv man har på frågeställningen och vilken målsättning man har. Med ett samhällsekono- miskt perspektiv där målsättningen t.ex. kan vara att bevara och skapa sysselsättningstillfällen i glesbygd eller att minska sågverksindustrins miljöpåverkan, är det troligt att resultatet blir ett annat än med ett företagsekonomiskt perspektiv.
Laarman (1982) anlade ett samhällsekonomisk perspektiv, där målsättningen var att skapa sysselsättning i den Filippinska sågverksindustrin. Jaakko Pöyry (1995) utgick från ett företagsekonomiskt perspektiv där målsättningen var att skapa förutsättningar för ”ökad vedbetalningsförmåga”
I det här arbetet utgår vi i från ett företagsekonomiskt perspektiv där produk- tionsanläggningarnas lönsamhet står i fokus för analyserna.
Syftet med arbetet är att utveckla kvantitativa modeller avseende prod- uktions- och transportkostnader, för att analysera hur antalet sågverk samt deras storlek och lokalisering påverkar konkurrensförmågan för en grupp av sågverk. Modellerna tillämpas på Norrbottens län.
Arbetets genomförande och rapportens disposition illustreras i figur 2.1. En för- förståelse för problemområdet erhålls genom att studera befintlig sågverksstruktur och den debatt som pågår i branschen. Grundkunskaper om sågverksindustrin, vilket är en viktig del av förförståelsen, etableras genom att kartlägga materi- alflödena i skogs- och sågverksindustrin. Sågverksstrukturen och debatten studeras i sekundärkällor i form av forskningsrapporter, dagstidningar och facktidskrifter.
Materialflödena kartläggs både genom studiebesök och sekundärkällor.
Arbetets syfte utvecklas ur den övergripande forskningsfrågan och utifrån för- förståelsen. Den teoretiska referensramen är delvis etablerad innan arbetet påbörjas och har påverkat val av forskningsfråga och perspektiv på denna. Referensramen utvecklas vidare under arbetets gång för att ge förståelse för vilka faktorerna som påverkar sågverksstrukturen och vilka modellansatser som är lämpliga.
2 Forskningsfråga, syfte och genomförande
Förförståelse (Kap 1)
Teoretisk refer- ensram (Kap 4)
Övergripande forskningsfråga
(Kap 2)
Tidigare studier om strukturen i skogsin- dustrin (Kap 3)
Plangeometriska
modeller (Kap 5) Nätverksmodell (Kap 6)
Norrbottens län (Kap 7) Datainsamling
(Kap 7) MODELLUTVECKLING
Produktionskostn.- modeller (App B) Kartläggning av mtrl.flödena (App A)
TILLÄMPNING
Beräkningar för kap 5 (App C)
Syfte (Kap 2)
Figur 2.1 Arbetets genomförande och uppsatsens disposition.
Tidigare studier om strukturen i skogsindustrin bidrar till förförståelsen, ger stöd för utveckling av produktionskostnads- och lokaliseringsmodellerna samt bidrar med indata för tillämpningen av utvecklade modeller.
Två grupper av lokaliseringsmodeller utvecklas - plangeometriska och nätverks- modeller. De plangeometriska lokaliseringsmodeller skapar en förståelse för hur enskilda lokaliseringsfaktorer och sambanden dem emellan påverkar storlek och lokalisering av sågverk. Modellerna kan ses som en anpassning och vidare- utveckling av den klassiska lokaliseringsteorin, som behandlas i den teoretiska referensramen, till skogsindustrins situation.
Den nätverksmodell som utvecklas ges högre detaljupplösning för att kunna till- lämpas på ett verkligt fall. Nätverksmodellen kan dock ej förklara sambanden mellan lokaliseringsfaktorerna på samma sätt som de plangeometriska modellerna.
Nätverksmodellen tillämpas till sist på Norrbottens län och används för att jämföra olika möjliga sågverksstrukturer och även för att jämföra föreslagen struktur med dagens sågverksstruktur.
skogsindustrin
I detta kapitel presenteras arbeten som behandlar strukturfrågor inom skogsindustrin, speci- ellt sågverksindustrin. Arbetena har delvis olika inriktning och betonar olika aspekter av betydelse för strukturen. I avsnitt 3.1 presenteras arbeten som behandlar både produktions- och transportkostnader. I avsnitt 3.2 presenteras arbeten som koncentrerar analysen till hur stora sågverken bör vara för att ge bästa ekonomiska resultat utan att behandla lokalisering av produktionsenheterna. I avsnitt 3.3 presenteras arbeten som lokaliserar produktionsan- läggningar enbart med hänsyn till transportkostnader. Slutligen relateras detta arbete till tidigare arbeten i avsnitt 3.4.
3.1 Arbeten som analyserar både produktions- och transportkostnader
Jaakko Pöyry (1995) står bakom ett arbete där både lokalisering och sågverksstor- lek analyseras, men inte samtidigt utan var för sig. Utredningen behandlar bl.a.
följande frågor:
• Skalekonomi på sågverk
• Effekter av integration mellan sågverk och massabruk
• Logistik- och transportekonomi
• Lokalisering av produktionsenheter
I arbetet jämförs kostnaderna för två olika storlekar av sågverk med produk- tionskapaciteterna 75000 resp. 200000 m3sv/år vid två skift fem dagar i veckan.
Kostnaderna för de båda sågverken är uppdelade på kapital-, fasta och rörliga ko- stnader. I de rörliga kostnaderna är timmer- och transportkostnaderna inkluderade.
Kapitalkostnaderna baseras på en nyetablering av sågverken. Jämförelsen visar:
Sågverkskapacitet 75000 200000 m3sv/år
Kapitalkostnader 303 263 SEK/m3sv
Fasta kostnader 367 283 SEK/m3sv
Rörliga kostnader (inkl. timmer) 1081 1105 SEK/m3sv Medelproduktionskostnad 1751 1651 SEK/m3sv
De högre rörliga kostnaderna för den större sågen förklaras av en högre timmer- transportkostnad eftersom det genomsnittliga transportavståndet blir längre för den större sågen. Skalekonomin för nya sågverk konstateras således vara påtaglig.
Författarna förespråkar även ökat tidsutnyttjande för att slå ut kapital- och fasta kostnader på en större produktionsvolym. Genom att införa treskift sju dagar i veckan erhåller de båda sågverken kapaciteterna 157500 resp 420000 m3sv/år.
Medelproduktionskostnaderna sjunker då till 1638 resp 1567 SEK/m3sv.
3 Tidigare arbeten om strukturen i skogsindustrin
För att studera lokaliseringens betydelse för sågverksekonomin har tre jämförande beräkningar gjorts för sågverket med årskapaciteten 200000 m3sv där timmer- fångstområdet ligger mellan noll och 300 km ifrån en exporthamn:
1. Integrerat sågverk med massabruk i anslutning till exporthamnen.
2. Ointegrerat sågverk beläget i anslutning till exporthamnen men 50 km från massabruk.
3. Ointegrerat sågverk beläget mitt i sitt timmerfångstområdet.
Övriga förutsättningar är att all sågad vara, allt flis och spån som produceras trans- porteras till hamn resp. massabruk.
Slutsatserna av beräkningarna är att sågverk integrerade med massabruk i anslutning till hamn alltid är bäst. Dessa sågverk sparar kostnader i gemensam panna, personal och transporter av otjänligt sågtimmer. Därnäst kommer ointegrerade sågverk vid hamn. Vid ett timmerfångstområde mer än ca 130 km ifrån hamnen visar ett sågverk beläget i timmerfångstområdet med direkt anslutning till järnväg dock bättre resultat än det ointegrerade sågverket vid hamn.
Om distributionen menar Jakko Pöyry (1995) att de traditionella bulkinriktade sjötransportsystemen behöver kompletteras med andra mer flexibla och mindre kapitalkrävande system. Detta kan åstadkommas om sågade trävaror samtransporteras med pappersprodukter och med lastbilstransporter hela vägen till kund. Ökad användning av lastbilstransporter direkt till kund är till de råvarunära sågverkens fördel.
3.2 Arbeten som analyserar enbart produktionskostnader
Gustavsson (1979) studerar stordriftsfördelar på sågverk. Han följer fem sågverk under elvaårsperioden 1965-1975. Sågverken är av olika storlekar, olika sågverks- typer och med olika etableringstidpunkt. Arbetet är koncentrerat till skalekonomi i drivning av anläggningarna, de fem sågverken är därför utvalda så att de har gemensam råvaruförsörjning och marknadsorganisation. Gustavsson antar därför att inköps- och marknadsföringskostnader är desamma för alla fem sågverken.
Gustavsson prövar bl.a. följande hypoteser:
• Det är större skillnader mellan de undersökta sågverken i övriga avseenden än i stordriftshänseende, varför inga skalekonomiska fördelar kan påvisas för dessa sågverk.
• Skalekonomi är obefintlig för de jämförda sågverken.
Båda hypoteser befinnes styrkta med hänsyn till sågverkens resultat under sexårsperioden 1970-1975, se tabell 3.1. Gustavsson skriver dock om den sistnämnda av hypotesen att ”detta är en grov approximation, då verken är olika i
en rad avseenden som ålder, byggsätt, teknik etc och därför är skattningen av begränsat värde”.
Tabell 3.1 Data för sågverken i Gustavssons arbete. Källa: Gustavsson (1979).
Nyckel- Sågverk A B C D E
faktor
Antal anställda 16 30 58 70 192
Kapacitet (m3sv) 10 500 26 700 43 000 54 000 177 000 1975 års produktion
(m3sv) 9 384 23 715 36 949 104 139
Bokfört värde (kSEK) 1 500 5 000 9000 6900 35700
Starttidpunkt (år) 1 943 1 920/ 1 895/ 1 946 1 967
1 953 1 938 Kapacitet/anställd
(m3sv/st) 687 900 741 786 922
Bokf.värde/anställd
(kSEK/st) 938 1 666 1 552 986 1 859
Bokf.värde/kapacitet
(SEK/m3sv) 142,9 187,3 209,3 127,7 201,7
Sågverkstyp Cirkel Ramsåg Ramsåg Ramsåg Ramsåg
dagtid dagtid + klent 2-skift + klent
cirkel cirkel
dagtid 2-skift
Genomsnittlig vinst under
perioden 71-75 (SEK/m3sv) 46,87 38,57 30-40 2,04 0,75
Bergkvist, Karlsson och Palm (1989) jämför kostnader för två storlekar av typsågverk, 40000 resp. 100000 m3sv/år. Undersökningen baseras på en analys av kostnaderna vid fyra sågverk av resp. storleksklass. Det mindre typsågverket drivs i ett skift och det större i två. Kostnader identifieras för ett 40-tal direkta och ett 20-tal indirekta kostnadsställen svarande mot sågverkens basfunktioner och indelas i kapital- och driftskostnader. Kostnaderna räknas från timmermottagning t.o.m.
lastning av de färdiga produkterna på fordon. Externa transporter är således inte inkluderade. Resultatet av undersökningen visar följande kostnader:
Sågverkskapacitet 40000 100000 m3sv/år
Kapitalkostnader 288 204 SEK/m3sv
Driftskostnader (exkl. timmer) 312 338 SEK/m3sv Medelproduktionskostnad 600 542 SEK/m3sv
Det större sågverket har således kostnadsfördelar vilka hänförs till kapitalkostna- den. Detta förklaras till största del av att det större sågverket drivs i två skift och därmed får ett bättre kapitalutnyttjande. Driftskostnaden blir något högre p.g.a. att lönerna blir högre med skifttillägg.
Dobie (1973) undersökte stordriftsfördelar inom sågverksindustrin i British Columbia, Kanada och fann tre skäl för att det kan finnas stordriftsfördelar för
3 Tidigare arbeten om strukturen i skogsindustrin
sågverk - en observerad utveckling mot allt större enheter, egen analys av opubli- cerade produktionsekonomiska data samt en observerad förskjutningen mot allt större andel ny- och reinvesteringar i utrustningar med hög kapacitet.
Rogstad (1975) står för uppfattningen att det inte går att ge ett entydigt svar på vad som är den optimala storleken för sågverk och vilken kapacitetsnivå som utgör gränsen till lönsamhet. För nya anläggningar gäller att fullt kapacitetsutnyttjande ger ungefär samma produktionskostnad i små och stora anläggningar. Ju mindre verket är desto viktigare är det dock att kapacitetsutnyttjandet är högt, enligt Rogstad, vilket framgår av figur 3.1.
Relativ produktionskostnad
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
90 100 110 120 130 140
Timmerförbrukning [k m fub]3
Figur 3.1 Relativ produktionskostnad för nya sågverk. Produktionskostnaden är 100 vid en timmer- förbrukning om 100000 m3fub. Källa: Rogstad (1975).
Haugland, Reiersen, Ringstad och Øy (1978) konstaterar att det i början av 70- talet skedde en dramatisk strukturförändring i den norska sågverksindustrin. Efter att ha jämfört fyra relativt små sågverk inbördes och med tre typsågverk från en intern branschrapport från Produksjonsteknisk Forskningsinstitutt drar Haugland et al. slutsatsen att det inte finns väsentliga stordriftsfördelar för anläggningar med en kapacitet större än ca 20000 m3 timmer per år. En lämplig blandning av anläggningar av olika storlek är därför det som bäst kan tillgodose marknadens efterfrågan enligt Haugland et al.
Banskota, Phillips och Williamson (1985) har undersökt substitution av produk- tionsfaktorer och skalekonomi inom sågverksindustrin i Alberta, Kanada. Pro- duktionsnivån, ansattes vara en funktion av de fyra produktionsfaktorerna arbets- kraft, kapital, råvara och energi. Graden av skalekonomi definierades som 1−(∂C ∂Y Y C⋅ ) där C*=g Y P P P P( , ,1 2, 3, 4), C* är kostnaden för produktionsnivån, Y och P1-P4 är produktionen resp priset på de fyra produktionsfaktorerna. Med
hjälp av statistiska metoder undersöktes produktionskostnaderna vid 83 sågverk.
Vid 81 av de 83 undersökta sågverken antyddes skalfördelar, men skalfördelarna var statistiskt säkerställda (på 95%-nivån) endast för 26 sågverk. Inte vid något av de 83 sågverken kunde dock skalnackdelar skönjas
I ett liknande arbete, Martinello (1985) analyseras faktorsubstitution och stor- driftsfördelar i Kanadensisk skogsindustri. På samma sätt som Banskota et al.
(1985) ansattes produktionsvolymen vara en funktion av kapital-, arbetskrafts-, energi och råvaruinsats. Med denna ansats analyserades ett stort material bestående av offentlig statistik med hjälp av statistiska metoder. Martinello (1985) fann därvid att arbetskraft och råvara liksom kapital och energi används i stort sett samma proportioner i alla sågverk, men att alla övriga kombinationer av substitu- tion förekommer. Martinello (1985) fann också att stordriftsfördelar finns i såg- verksproduktion, men att de inte är tillnärmelsevis så stora som i skogsbruket och massa- och pappersindustrin.
Råvarukostnadsandelen i sågverksproduktion är stor. Sågutbytet har därför en avgörande betydelse för produktionsekonomin vid sågverk. Ett stort antal arbeten har genomförts där man studerar sågutbytet vid olika sågverksanläggningar.
Resultaten av arbetena pekar åt skilda håll.
Enligt 1990 års sågverksinventering - Andersson, Eliasson, Nilsson och Nylinder (1991) så sjunker sågutbytet med stigande produktion. I de tre föregående inventeringarna - Magnusson (1976), Nylinder (1979) och Nylinder (1986) redovisades samma resultat. I 1997 års sågverksinventering - Warensjö & Jäppinen (1997), däremot, kunde man inte finna något samband mellan sågutbyte och sågverksstorlek.
I kontrast till sågverksinventeringarna står exempelvis Steele och Risbrudt (1985) som studerade sågutbytet vid ett antal sågverk i amerikanska sydstater. I arbetet fann man att större sågverk tenderar till att uppnå bättre sågutbyten än mindre verk. Enligt Steele och Risbrut (1985) är detta en viktig orsak till halveringen av antalet produktionsenheter mellan år 1966 och 1976 i området.
Sammanfattningsvis kan sägas att det råder delade meningar huruvida det finns stordriftsfördelar eller ej i sågverksproduktion. Det finns i alla fall knappast någon indikation på att det finns stordriftsnackdelar.
3.3 Arbeten som analyserar enbart transportkostnader
Lindberg (1951) genomförde ett omfattande arbete av svenska pappersindustrin lokalisering i syfte att ”bestämma de platser eller områden, där läget för pappers- industrin ur ekonomisk synpunkt är gynnsammast”. I undersökningen är det i första hand transportkostnaderna som studeras.
3 Tidigare arbeten om strukturen i skogsindustrin
Lindberg, utnyttjade isovektorer och isodapaner, vilka ”höra till den moderna stånd- ortsvetenskapens viktigaste begrepp”, och utvecklade tekniken något jämfört med Weber och Palander (avsnitt 2.2.2-3). Lindberg, använde sedan tekniken för att analysera transportkostnaderna för ett stort antal pappersbruk i södra Sverige. Med transportkostnadsanalysen som grund konstrueras därpå ett antal isodapankartor, figur 3.2.
Figur 3.2 Exempel på isdapankarta. Sammanlagda transportkostnaderna för granmassaved, kol, svavel, kalksten och papper i kr/ton färdigt papper vid en vedkonsumtion av 120 000 m3t (m3t=m3 timmer), åskådliggjorda med isodapaner. Källa: Lindberg (1951).
I södra Sverige är betingelserna goda för uppkomst och utveckling av pappersin- dustri i följande fyra områden: Göta älvs dalgång, Vänerbäckenet, delar av östra Svealand samt sydsvenska höglandets sydvästrand, enligt Lindberg. Speciellt ogynnsamma områden är norra Svealand och södra Skåne.
Lindberg ifrågasätter den då förhärskande uppfattningen att pappersindustrin skulle vara en råvaruorienterad industrigren. Att lokalisera företagen till centrala skogsområden är ofta ofördelaktigt, medan exporthamnarna i många fall är gynnsamma lokaliseringsorter, enligt Lindberg.
I ett arbete om strukturen i hela Sveriges skogsindustri analyserar Nilsson (1979) hur skogsavverkning och produktionskapaciteterna för industrins olika grenar bör anpassas i landets delar över perioden 1980-2000. Med industrins grenar avses massa/papper, sågad vara, skivindustri och användning av skogsråvara för energi- ändamål.
Analysen är gjord med hjälp av en linjärprogrammeringsmodell. Nilsson skriver att
”När det gäller problem som berör utnyttjande och allokering av resurser, är matematiska modeller det i särklass förnämsta hjälpmedlet.” Strukturarbetet är dynamisk i det avseendet att den i tiden beaktar förändrade förutsättningar vad gäller efterfrågan och priser på skogsbrukets produkter. P.g.a. bristande datorka- pacitet kunde dock inte hela perioden modelleras direkt utan beräkningar gjordes sekvenstiellt för varje delperiod om fem år. Prognoserna till grund för detta är gjorda av FN-organet FAO och Statens industriverk (SIND). Modellen är kraftigt aggregerad med 16 orter i landet där skogsråvaran anses vara lokaliserad och där också sågverk och skivindustrier anses vara lokaliserade. Massa och pappersin- dustrin finns på 21 orter. Den inhemska efterfrågan är lokaliserad till 14 orter. På orterna samlas i sågverkens fall väldigt många produktionsenheter och dessa modelleras som en produktionsenhet med en fast och rörlig produktionskostnad.
Skalekonomiska effekter kan på detta sätt inte beaktas. Datorkapaciteten skulle inte räckt till för detta. Dessutom refererar Nilsson till Gustavssons (1979) slutsats att det inte föreligger några stordriftsfördelar i sågverksindustrin.
Slutsatserna av arbetet för sågverkens del var att ekonomin i skogsindustrin som helhet skulle förbättras avsevärt om sågverksproduktionen ökade med 50% i för- hållande till produktionen i slutet på 70-talet. Den huvudsakliga produktionsök- ningen borde ske i mellersta och norra Sverige.
3.4 Detta arbetes relation till tidigare arbeten
De refererade arbetena behandlar skalekonomi för sågverk och transportkostnad- ernas betydelse för lokalisering av produktionsenheter. Samtliga arbeten utom Jaakko Pöyry (1995) tar bara upp en av dessa båda faktorer. Jaakko Pöyry (1995) behandlar visserligen både skalekonomi och transportkostnader men som separata delfrågor. I detta arbete beaktas båda dessa faktorer samtidigt eftersom skaleko- nomi och transportkostnader påverkar sågverksstrukturen på motsatta sätt. Före- komsten av skalekonomi talar för stora sågverk samtidigt som transportkostna- derna kan bli lägre för små sågverk.
4 Teoretisk referensram
I detta kapitel redovisas den teoretiska referensram som ligger till grund för arbetet och utvecklingen av lokaliseringsmodeller för sågverk som presenteras i efterföljande två kapitel. I avsnitt 4.1 ges en översiktlig logistisk referensram. I avsnitt 4.2 ges en mer ingående referensram för anläggningslokalisering. Några klassiska bidrag till lokaliseringsteorin presenteras i avsnitt 4.3. I avsnitt 4.4 relateras arbetet och lokaliseringsmodellerna för såg- verk i förhållande till den teoretiska referensramen.
4.1 Logistik
I det här arbetet ses forskningsfrågan ”Hur bör strukturen av produktionsanlägg- ningar inom sågverksindustrin utformas med avseende på antal anläggningar, deras storlek och lokalisering?” i ljuset av en logistisk referensram.
Grunder
Ett logistiksystem kan beskrivas som bestående av tre delar: fysiska system för att förflytta material från råvarukälla till kund, olika informationssystem för besluts- stöd och övervakning samt den personella organisationen för planering, styrning och genomförandet av materialförflyttningen. I fokus för den här studien står det fysiska logistiksystemet. Detta kan delas in i delsystemen försörjning och distribu- tion, (Coyle, Bardi och Langley, 1996), se figur 4.1. Försörjningen behandlar materialflödet till produktionsanläggningarna och distributionen det fortsatta materialflödet till kund.
RÅVARUKÄLLOR RÅVARUFÖRRÅD TILLVERKNINGFÄRDIGVARULAGER MARKNAD
Transport Transport Transport Transport
Förråd Fabrik 1 FVL A
Råvara 1
Förråd Fabrik 2 FVL B
Råvara 2
Förråd Fabrik 3 FVL C
F ö r s ö r j n i n g D i s t r i b u t i o n
Figur 4.1 Det fysiska logistiksystemets två delsystem - försörjning och distribution. Källa: Fritt efter Coyle, Bardi och Langley, (1996).
Logistiksystemet har målet att skapa tids- och platsnytta hos de varor som tillhan- dahålls kunden. Att skapa tids- och platsnytta leder i första hand tankarna till transporter som ska säkra att kunderna har varorna på rätt plats vid rätt tidpunkt.
Många andra faktorer påverkar emellertid också logistiksystemets möjligheter att skapa tids- och platsnytta. Råvarutillgång, lokalisering och styrning av produk- tionsenheter, lagerhållningsstrategier samt marknadens belägenhet, efterfråge- mönster och servicekrav påverkar starkt möjligheterna att skapa tids- och platsnytta.
En välkänd definition av logistik har utarbetats av Council of Logistics Manage- ment.
the process of planning, implementing and controlling the efficient, cost-effective flow and storage of raw material, in-process inventory, finished goods, and related information from point-of-origin to point-of-consumption for the purpose of conforming to customer require- ments. (Lambert & Stock, 1993 s. 4)
En annan definition av logistik, ”the Seven Rights”, kallad lekmannens definition av logistik, av Plowman fokuserar på logistikens roll att skapa kundservice vilket påverkar företagets intäkter.
the ”Seven Rights’’ ensuring the availability
• of the right product
• in the right quantity
• and the right condition
• at the right place
• at the right time
• for the right customer
• at the right cost (Shapiro & Heskett, 1985 s. 6)
Lambert & Stock (1993) påpekar vikten av att planera, implementera och styra materialflödet från råvara via produkter i arbete till färdiga produkter hos kund.
Logistik höjer företagets konkurrenskraft genom att det blir marknadsorienterat, skapar tids- och platsnytta, åstadkommer kostnadseffektiva transporter och med- verkar vid ägandeöverföring av produkter. De logistiska aktiviteterna presenteras med logistikens övriga komponenter med utgångspunkt i ett materialflöde genom ett företag i figur 4.2.
