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Thees, O. (1998). Verbesserung von Strukturen und Abläufen in der Holzernte. In Forum für Wissen: Vol. 1998. Optimierung der Produktionskette "Holz" (pp. 29-39). Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft.

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FQRUM Verbesserungen von Strukturen und F Ü R W| 3 S E N Abläufen in der Holzernte

Oliver Thees

1 9 9 8 WSL, Birmensdorf

Sollen im internationalen Wettbewerb das Überleben der schweizerischen Forst- und Holzwirtschaft und eine ökonomisch vertretbare, nachhaltige Waldnutzung langfristig gewährleistet sein, dann muss der Wert- schöpfungsprozess über die gesamte Produktionskette optimiert werden. An der Schnittstelle zwischen Wald und Werk kommt der Holzernte zentrale Bedeutung zu. Sie bestimmt Kosten, Qualität und Termine der Bereitstellung des Holzes.

Die Rationalisierungpotentiale bei der Logistik und Technik der Holzernte sind in der Schweiz beträcht- lich. Sie liegen in der Nutzung der modernen Kommunikationstechnik zur grossräumigen Planung und Lenkung der Holzernte sowie in der Ausweitung der Mechanisierung im befahrbaren und nicht befahrba- ren Gelände. Erfolgreiche Verbesserungen bedingen aber tiefgreifende Veränderungen in den gesamten betrieblichen Strukturen.

Weitsichtiges Kettendenken, verstärkte Kundenorientierung und die effektive Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten sind der Schlüssel zum Erfolg. Der Beitrag zeigt Lösungsansätze auf, wie die Strukturen und Abläufe der Holzernte und damit die Wettbewerbsfähigkeit der schweizerischen Holzproduktion ver- bessert werden können.

1 Anforderungen an eine Wettbewerbs- fähige Holzernte

1.1 Kundenorientierung und Kettendenken Aufgabe der Holzernte in der Produktionskette

«Holz›› ist es, den Rohstoff für die Kunden bereitzu- stellen. Daraus ergeben sich drei Anforderungen:

~ die Wünsche der Kunden müssen erfüllt werden d.h. die gewünschten Dimensionen, Qualitäten und Mengen sind schnell, pünktlich und konti- nuierlich zu liefern;

- die Bereitstellung des Holzes muss zu geringen Kosten erfolgen;

- die Prozesse der Rohstoffbereitstellung müssen mit geringem Verbrauch an Ressourcen, für Mensch und Natur verträglich durchgeführt wer- den.

Produzieren muss als Dienstleistung betrachtet wer- den (WARNECKE 1993). Dies gilt auch für das Holz. Der Prozess seiner Bereitstellung ist selbst Teil der verkauften Leistung. Da Rundholz zumin- dest als Massenware ein leicht austauschbares Gut darstellt, sind für den Käufer die Dienstleistungs- bestandteile des Produktes und ihre Qualität sehr entscheidend. Hier liegt eine grosse Chance für die Holzproduzenten, Nutzen und damit Werte für die Kunden zu schaffen und so die Wettbewerbsfähig- keit zu sichern. Die Kundenorientierung wird somit

zu einer wichtigen Voraussetzung für den Holz- absatz und damit für das Erreichen der waldbauli- chen Ziele.

Am Anfang der Produktionskette «Ho1z›› steht die Holzproduktion. Als Lieferanten beeinflussen die Forstbetriebe die Wettbewerbsfähigkeit der nächsten Produktionsstufe. Die Strategie des ge- meinsamen Überlebens in einer turbulenten Um- welt, die geprägt ist von Käufermärkten und der Globalisierung, liegt daher nahe. Zu diesem Zweck muss die Holzproduktion über die Grenzen der Betriebe hinaus optimiert werden. Konsequentes Kettendenken wird überlebensnotwendig.

1.2 Beriicksichtigung von Mensch und Natur Die Ernte des ökologisch wertvollen Rohstoffes Holz ist bekanntlich für Mensch und Umwelt mit erheblichen Risiken verbunden. Unfallgefahren, Ursachen von Krankheiten und Umweltschäden muss durch eine ergonomische und pflegliche Holz- ernte entgegengewirkt werden. Dies ist eine Voraus- setzung für die Anerkennung der Holznutzung in der Gesellschaft. Hier hat Holz einen sehr wertvol- len Bonus, der auf keinen Fall verspielt werden darf.

Das Fehlen von Normen für das tolerierbare Niveau der negativen Auswirkungen erleichtert die Gestal- tung und Lenkung der Holzernteprozesse in diesem sensiblen Bereich nicht gerade.

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FORUM für Wissen 1998 1.3 Robustheit und Anpassungsfähigkeit

Die Anforderungen der Märkte und der Gesell- schaft an die Forstwirtschaft sind heute schon hoch und sie verändern sich immer schneller. So werden zum Beispiel Produktion und Auslastung teurer Investitionen in Maschinen und Informatik immer schlechter planbar. In Zukunft werden daher nur robuste und anpassungsfähige Lösungen erfolgreich sein. Der Mensch und seine (Problemlösungs-) Fähigkeiten gewinnen angesichts dieser Entwicklung eine immer grössere Bedeutung.

2 Allgemeine Lösungsansätze

Um die Wettbewerbsfähigkeit der schweizerischen Produktionskette «Holz›› zu verbessern, gilt es, die genannten Anforderungen an die Holzernte zu er- füllen (vgl. Kap. 1). Ein Lösungsweg für die opti- male Zielerreichung liegt in:

- einer neuen, kundenorientierten Gestaltung und Lenkung des technischen Produktionsprozesses, um die Kosten zu senken und die Wertschöpfung zu erhöhen, und zwar unter Nutzung der Vor- teile der modernen Ernte- und Informationstech- nik,

sowie in

- einer neuartigen Zusammenarbeit von Forstbe- trieben, Forstunternehmungen und Werken, um die kleinbetrieblichen Strukturen zu überwinden und die Verbesserungspotentiale zu nutzen.

Dabei bedingen die vielfältigen Anforderungen an den Produktionsprozess einen ganzheitlichen An- satz: Ansprüche aus verschiedenen Bereichen - Wirt- schaftlichkeit, soziale und natürliche Umwelt - müs- sen berücksichtigt werden. Ganzheitlichkeit ist auch in der Hinsicht verlangt, dass nicht nur die Belange und die Prozesse innerhalb der Forstwirtschaft, son- dern auch die in den nachgelagerten Produktions- stufen in die Verbesserung einbezogen werden (Ket- tendenken). Wegen der sich laufend verändernden Umwelt muss auch der Verbesserungsprozess kon- tinuierlich sein.

Es ist abzusehen, dass grundlegende Verbesse- rungen der Strukturen und Abläufe der Holzernte weitreichende Folgen haben werden, welche über die Holzernte selbst und die Grenzen einzelner Be- triebe und Unternehmen hinausgehen.

2.1 Gestalten und Lenken der Produktionskette Kosten, Werte und Risiken enstehen im Produk- tionsprozess. Folglich muss dieser optimal gestaltet und gelenkt werden. Dabei sind nicht nur die tech-

waldbauliche L .t.k Kunden-

Bedürfnisse Ogls 1 bedürfnisse

Abb. 1. Holzernte als logistisches Verbindungsglied in der Produktionskette «Holz››.

nischen Prozesse der Bearbeitung und des Transpor- tes zu rationalisieren, sondern vor allem auch die informatorischen Prozesse. Diese umfassen die ad- ministrativen und dispositiven Aktivitäten der Holz- ernte, von der Bestellung des Kunden über den Herstell- bzw. den eigentlichen Ernteprozess bis zur Lieferung und Fakturierung. Hierher gehören auch die Planung und die Steuerung der Holzernte.

Wichtige Gestaltungs~ und Lenkungsobjekte sind die einzelnen aufgabenspezifischen Prozessket- ten und ihre Einbindung in einen informatorischen Gesamtrahmen (z.B. eine Nadelschwachholzkette für die Bereitstellung von Sägeabschnitten in be- fahrbaren Lagen für drei Grossverbraucher mit Werksvermessung).

Bei der Gestaltung und Lenkung müssen die Prozesse konsequent auf die Anforderungen, also z.B. auf die Kundenorientierung, ausgerichtet wer- den. Zu diesem Zweck besteht ein wichtiger Lö- sungsansatz darin, die Flüsse von Material und In- formationen bei der Abwicklung von Aufträgen in den Mittelpunkt der Betrachtung zu stellen und zu verbessern (vgl. Abb. 1). Hierbei spielen die Verbes- serung der Kommunikation (vgl. auch ERNI und LBMM*), der Abbau von Schnittstellen, die Ver- meidung von Teiloptimierungen sowie Mechanisie- rung und Automatisierung von Prozessen eine wich- tige Rolle.

Wettbewerbsvorteile entstehen im wesentlichen aus dem Wert, den ein Unternehmen für seine Ab- nehmer schaffen kann, soweit dieser die Kosten, die er verursacht hat, übersteigt (PORTER 1986). Bezüg- lich der für die Wettbewerbsfähigkeit wichtigen Ziel- felder «Kosten senken» und «Werte schaffen›› steht ein reichhaltiger Massnahmenkatalog zur Verfü- gung.

* Literaturzitate ohne Jahreszahl beziehen sich auf Beiträge in diesem Band.

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31 So verbessert das Erreichen folgender Zielgrös-

sen die Lieferfähigkeit und senkt die Kosten (vgl.

z.B. MÜLLER und RUPPER 1992):

- geringe Durchlaufzeiten der Aufträge,

~ hohe Produktivitäten, - wenig unproduktive Zeiten,

- hohe Auslastung von Infrastrukturen, Maschinen und Personal,

- geringe Lagerbestände.

Im Bereich der wertvermehrenden Massnahmen sind die Dienstleistungsbestandteile des Produktes Holz zu verbessern und die verschiedenen Risiken der Produktion zu verringern. Ausserdem ist eine hohe wertmässige Ausnutzung des Rohstoffes anzu- streben bei

- der Auswahl der zu nutzenden Bestände und Bäume

- sowie der Sortierung und Losbildung.

Das Regelkreisprinzip spielt bei der Gestaltung und Lenkung eine wichtige Rolle, denn es ermöglicht eine dauernde Verbesserung durch laufendes Über- wachen (vgl. Abb. 2 und 4). Es ist auch zentraler Bestandteil umfassender, ganzheitlicher Ansätze zur Lösung komplexer Gestaltungs- und Lenkungsauf- gaben in Unternehmen. Ein solcher Ansatz ist der der fraktalen Fabrik und der betrieblichen Naviga-

ti0n (WARNECKE 1993, KIRCHHOFF und GNAMM

1995). Hierbei bilden Selbstorganisation und -opti- mierung durch vernetzte dezentrale Regelkreise die Basis kundenorientierter, hochflexibler und robuster

Strukturen und Abläufe in der Produktion. Diese Ansätze bieten Denkanstösse und Orientierungshil- fen für Problemlösungen in der Produktionskette

<<H0lZ››.

2.2 Zusammenarbeiten in der Produktionskette Die Zusammenarbeit in der Produktionskette ist bei den gegebenen Betriebsstrukturen die Grundvoraus- setzung, um eine kundenorientierte Produktion zu ermöglichen und hierbei eine leistungsfähige Ernte- und Informationstechnik zu nutzen. Die Nachteile der Kleinstruktur der schweizerischen Forstbetriebe können in grossem Umfang überwunden werden.

Zusammenarbeit ist somit am Standort Schweiz ein entscheidender Schlüssel der Wettbewerbsfähigkeit.

Waldbesitzer, Forstunternehmer und Holzver- arbeiter bzw. die Werke müssen gemeinsam ange- passte Lösungen entwickeln. So sind beispielsweise für die Versorgung von Profilspanerwerken und kleinen Bauholzsägern völlig unterschiedliche Lö- sungen zu erwarten. Bei der Holzernte kommt den Forstunternehmern als derzeitigen Trägern der Me- chanisierung eine zentrale Bedeutung zu. Grundle- gend ist auch die Kooperation von Waldbauern und Forsttechnikern.

Wettbewerb und Wertschöpfung dürfen nicht isoliert aus der Perspektive kurzfristiger Vorteile und sich gegeneinander abgrenzender Betriebe gesehen werden. Sie müssen als Gemeinschaftsaufgabe part- nerschaftlich angegangen werden. Die Zusammen- arbeit muss also auf jeden Fall fair sein, zum Bei- spiel beim Teilen der Vorteile. Denn der Aufbau

- Zeit - Kosten - Qualität - Produktivität - Auslastung - unprod. Zeiten

F

' Kapazität“

' Menge

- Reviere - Bestände

~ Eingriffe - Sortimente

~ Losgrössen - Verfahren ššššššššššëšëšššEšf=.«.;..= - Termine

- Stockverkauf - Liegendverkauf - Stückvolumen - Lastgrössen

Abb. 2: Lenken des Holzernteprozesses nach dem Regelkreisprinzip.

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von Vertrauen ist besonders wichtig. Nur dann sind die Beteiligten bereit, auch Kompetenzen zugunsten der gemeinsamen Sache abzugeben. Langfristige Zusammenarbeit kann dabei grundsätzlich von Vor- teil sein.

Positive, vom Prinzip her vergleichbare Bei- spiele für gemeinsame Produktionskonzepte und überbetriebliche Kooperation sind aus der schwei- zerischen Décolletage- und Uhrenindustrie (RÖSS- LE 1994) bekannt. Derzeit werden auch neue spora- dische Kooperationsformen im Rahmen der soge- nannten «virtuellen Fabrik» erprobt (vgl. z.B.

Homepage der Universität St.Gallen (Institut für Technologiemanagement), BRÜTSCH und FRIGO- MOSCA 1996, ZWICKER 1996).

3 Verbesserungspotentiale

Das Verbesserungspotential, das durch den be- schriebenen prinzipiellen Lösungsweg realisiert werden soll, ist beträchtlich. Dabei ist kennzeich- nend, dass es sich aus vielen, eher kleinen Potentia- len zusammensetzt und nicht durch eine grosse Ein- zelmassnahme realisiert werden kann. Dies bedeutet allerdings nicht, dass man allein durch viele kleine Reparaturen zum gewünschten Erfolg kommen kann, denn die Holzernte ist mit anderen betriebli- chen Prozessen eng verknüpft. Daher muss grund- sätzlich der gesamte Produktionsprozess betrachtet werden und zur Disposition stehen.

Grosse Rationalisierungspotentiale wurden be- reits vor gut 20 Jahren in der Gesamtkonzeption für eine schweizerische Wald- und Holzwirtschaftspoli- tik aufgezeigt (STEINLIN et al. 1975). In jüngerer Zeit beschreiben LÄTT (1993, 1994), AMSTUTZ (1994) und WEBER (1994) für die schweizerische sowie DUFFNER (1995) und SCHINDELE (1997) für die deutsche Forstwirtschaft beträchtliche Rationali- sierungspotentiale im Forstbetrieb, insbesondere im Bereich der Holzernte. Alle Schweizer Autoren weisen angesichts der kleinen Betriebsgrössen auf die Kosteneinsparungen durch grössere Bewirtschaf- tungseinheiten hin.

SCHINDELE (1997) beschreibt und quantifiziert die vielfältigen Verbesserungsmöglichkeiten im Be- reich der Holzernte, der biologischen Produktion und der Verwaltung, welche sich durch ein umfas- sendes Informationssystem und eine prozessorien- tierte Organisation ergeben. Auf der Grundlage der konkreten Erfahrungen in dem von ihm geleiteten, mittelgrossen Privatforstbetrieb in Deutschland schätzt er die Steigerungen der Wertschöpfung und die Kostensenkungen auf 150 DM/ha bzw. rund 20 DM/m3.

In diesem Zusammenhang darf nicht übersehen werden, dass auch die Kunden der Forstwirtschaft, insbesondere die schweizerische Sägeindustrie, mit ungünstigen Betriebsstrukturen zu kämpfen haben:

Rund 700 Sägereien schneiden in einem Durch- schnittsjahr 2,3 Millionen Kubikmeter Rundholz ein (Streiff, Schweizerischer Sägerei- und Holzindu- strieverband SHIV, mündlich).

Die Ursachen, dass die Verbesserungspotentiale nicht genutzt werden, liegen vor allem in Struktur- problemen. Mangelnde Akzeptanz von Neuerungen und Änderungen, Informationsprobleme sowie ein- zelne, spezifische Ausbildungsdefizite treten hinzu.

Die schweizerische Forstwirtschaft verfügt über eine Reihe günstiger Voraussetzungen bzw. Stärken, um die Potentiale zu nutzen, wie zum Beispiel:

- die grosse Autonomie der Waldbesitzer, welche grundsätzlich individuelle, moderne und gross- zügige Lösungen erlaubt;

- die insgesamt gesehen vorzügliche Ausbildung der Forstleute;

- die hohen Zuwächse und Vorräte, welche ein wertvolles, wirtschaftlich nutzbares Holzlager im Schweizer Wald darstellen;

- der hohe Anteil an Baumhölzern - es stehen also eher grosse Stückvolumen und eher wertvollere Hölzer (vor allem im Gebirge) zur Ernte an.

Folgende zwei Potentialfelder verdienen besondere Beachtung:

- die Schnittstelle zwischen biologischer Produk- tion und Holzernte;

~ der Bereich der Planung und Lenkung der Holz- ernte.

Im folgenden werden für diese Punkte konkrete Lösungsansätze dargestellt. Dabei wird anhand von Beispielen und mit Hilfe einfacher modellhafter Betrachtungen versucht, Grössenordnungen der Verbesserungspotentiale zu schätzen. Der Schwer- punkt der Ausführungen liegt im Bereich der Holz- ernteplanung und -lenkung.

4 Konkrete Lösungsansätze

4.1 Anpassen der waldbaulichen Vorgaben an die Holzernte

Die waldbaulichen Strategien und Aufträge müssen zur Optimierung des Betriebserfolges und der ge- samten Produktionskette in die Planung einbezogen und falls notwendig angepasst werden (vgl. z.B.

HEINIMANN 1996 und LOSCHEK 1997). Wegen der hohen Erntekosten im steilen Gelände ist die Zu- sammenarbeit von Waldbau und Forsttechnik ge- rade hier besonders sinnvoll.

Die Schnittstelle zwischen Waldbau und Holz- ernte bietet verschiedene gute Möglichkeiten, die

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33

Fr./ha 40000 ^

30000 `

20 000 `

00000- 0/2 0/2 0

1 0 ` f;f§:;2z2ıf;§:f äšäm zffisëšëšfàë;

-zoooo -

-30000 - -40 000 - -50 O00 - -60 000 -

Bodenseilzug Mobilseilkran

Gesamtwertestung

El Strategie 1: Durchforstung nach Ertragstafel Strategie 2: alle Durchforsturıgen vor u/2

Abb. 3: Gesamtwertleistung bei unterschiedlichen Wald- baustrategien sowie verschiedenen Erschliessungs- und Erntebedingungen. Fichte Bonität 16 (hm, 50), Umtriebs- zeit u = 160 Jahre.

Produktionskette zu rationalisieren. Die Abbildung 3 zeigt modellhaft dieienormen Auswirkungen wald- baulicher Strategieänderung auf die wirtschaftlichen Ergebnisse der Holzernte am Hang. Massstab ist die Gesamtwertleistung, der Summe von Abtriebswert in einem bestimmten Alter und der Erträge aller Vornutzungen. Sie ist angegeben in Fr./ha.

Die modellmässigen Berechnungen wurden mit Hilfe des Forstbetriebssimulationsmodells «FBSM›>

(ERNI und LEMM 1995) für zwei Durchforstungs- strategien durchgeführt:

- Strategie 1: Eine ertragstafelmässige Behandlung mit einem Eingriff pro Dekade während des ge- samten Umtriebes von 160 Jahren.

~ Strategie 2: Durchforstungen nur in der ersten Hälfte der Umtriebszeit. In diesem Fall sind es 4 Eingriffe, bei denen jeweils 40% der Grundfläche entnommen werden.

Was sind nun die Ergebnisse der Modellrechnung?

~ Die Strategie 2, bei der die Durchforstungen in der ersten Hälfte der Umtriebszeit erfolgen, schneidet hinsichtlich der Gesamtwertleistung immer besser ab, also auch bereits zum Zeit- punkt u/2.

~ Ihre «Gewinne›> gegenüber der konventionellen Strategie 1 bzw. die Defizitminderungen sind be- deutend (ca. 15 000 Fr./ha bzw. bis zu 40%).

- Selbst im Mobilseilkrangelände liegt Strategie 2 zum Zeitpunkt des Umtriebes noch im Bereich der Kostendeckung.

Natürlich hängen diese Ergebnisse von vielen An- nahmen im Detail ab. Bei der modellhaften Be- trachtung stehen jedoch die Relationen der Ergeb- nisse im Vordergrund und weniger ihre absoluten Beträge. Das Beispiel macht deutlich, wie stark die

Vorgaben eines vorangehenden Produktionsschrittes (Waldbau) den Output des nachfolgenden (Holz- ernte) beeinflussen können.

4.2 Gestalten und Lenken der Holzernte auf regionaler Ebene

4.2.1 Das Konzept

Ein konkreter Lösungsansatz besteht in der profes- sionellen, informatikunterstützten Gestaltung und Lenkung der Holzernte auf regionaler Ebene. Er könnte prinzipiell und idealerweise wie folgt ausse- hen (vgl. Abb. 4): Kernstück ist die Abstimmung von Angebot und Nachfrage im Rahmen der jährli- chen Planung. Hierbei werden - für eine grössere Region - die in den nächsten zwei bis drei Jahren zu bearbeitenden Waldbestände und die zu erwar- tenden Holzanfälle den zu ermittelnden Käuferbe- dürfnissen gegenübergestellt. Die Kapazitäts- und Terminplanung, die Disposition der Schläge und der Personal- und Maschineneinsätze sowie die kaufmännische Abwicklung der Aufträge erfolgen ebenfalls für die grosse Bewirtschaftungseinheit. Im Hinblick auf einen optimalen Ablauf der Holzernte werden sowohl auf der Ebene der Bildung, Veran- lassung und Überwachung der Aufträge als auch auf der Ausführungsebene Gestaltungs- und Lenkungs- aufgaben wahrgenommen (vgl. Abb. 4). Dies bein- haltet beispielsweise auch die Gestaltung und Ver- besserung der Abläufe selbst. Für diese Zwecke muss ein umfassendes Informationsystem die not- wendigen Grundlagen schnell zur Verfügung stellen (vgl. ERNI und LEMM, LEMM und ERNI). Dieses dezentrale Konzept trägt den Erfordernissen Rech- nung, die sich aus der Dynamik der Umwelt und der anzustrebenden Wettbewerbsfähigkeit ergeben (vgl. Kap. 1).

Dieser Ansatz bildet die Basis für verschiedene Verbesserungen der Material- und Informations- flüsse; die wichtigsten Vorteile sind:

~ Es können diejenigen Waldbestände für die Ernte ausgewählt werden, die sich zur Erfüllung der Kundenbedürfnisse hinsichtlich Baumarten, Sortimenten, Kosten usw. besonders eignen.

- Hiebsmassnahmen lassen sich zeitlich und räum- lich koordinieren und somit unproduktive Zei- ten, wie z.B. Umsetzen von Maschinen und Be- dienungspersonal, reduzieren.

- Die Strassentransportdistanzen und -kosten sowie die Umweltbelastungen durch den sogenannten Holztourismus können durch Einsatzkoordina- tion und Wahl der Transportmittel verringert werden.

- Die Holzernteverfahren können im Hinblick auf hohe Effektivität und Effizienz gewählt und ein- gesetzt werden.

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__Bilden, Veranlassen und Uberwachen der Aufträge

- Waldbestände

-Hoızsorien und-mengen

- Arbeitsverfahren 1:

- Strassentransporte gg - Termine und Kapazitäten ,_,_„_,_;_:_,_1__

Daten und Modelle

Ziele Kunden

4----ı›

Wald Technik

- l

V Ausfuhrung der Auftrage

§1àtääiä§222:2;siziizëiäfiıafzáazfáëifàëazfášëšfišë

Nadelstafkholz befahrbflre Lagen

Eiii§§;§g§;;;§sgsige:§1;§2;iz§zi;21%:ig;zig§a2;;ag;gs2;;;;:§;;;;§§5§2;±ı;;;:§š§š§§š§š§§ , , _ Abb. 4: Konzept zur Gestaltung und Lenkung der Holzernte auf regionaler Ebene.

- Lagerhaltung und -kosten sowie damit verbun- dene Holzqualitätseinbussen und Umweltbela- stungen lassen sich im Wald und im Werk verrin- gern.

- Die administrative Abwicklung lässt sich mit geringerem Arbeitsaufwand und schneller durch- führen.

- Für Entscheide stehen wesentlich bessere Grund- lagen zur Verfügung.

Die Verbesserungen bieten vor allem in ihrer Ge- samtheit ein beträchtliches Rationalisierungspoten- tial. Für dessen Nutzung müssen allerdings wichtige Voraussetzungen im Detail erfüllt sein. Die Kunden müssen ihre Bedürfnisse im voraus konkret formu- lieren. Die Reviere müssen Kompetenzen abgeben, vor allem die Disposition der I-liebe, und ihr Holzangebot grundsätzlich flexibilisieren. Die Be- stände bzw. die Aushiebe müssen nach einem ein- heitlichen System erfasst werden, das eine verlässli- che Sortenkalkulation und Holzernteplanung er- laubt. Mit den Forstunternehmern müssen die ver- fügbaren Kapazitäten verbindlich abgeklärt werden.

Für einen optimalen Materialfluss müsste natürlich auch der Strassentransport von derselben Stelle or- ganisiert werden. Schliesslich sollte die Deckungs- beitragsrechnung bzw. Prozesskostenrechnung ein- geführt werden, um die Entscheidungen bezüglich der Wirtschaftlichkeit von Massnahmen zu verbes- sern (vgl. z.B. MOOG 1995 sowie SCHUURMANNS und THALMANN 1996).

In der forstlichen Praxis des benachbarten Aus- landes werden vergleichbare Lösungsansätze erprobt

(vgl. z.B. SCHINDELE 1997 und ONTRUP 1997).

Erfahrungen stehen also zur Verfügung. Umfassen- de Ansätze basieren meist auf informatikgestützten Systemen der Produktionsplanung und -steuerung, kurz PPS genannt, wie sie in der Industrie schon lange bekannt sind. Der Begriff PPS betrifft heute nicht mehr nur die Produktion im engeren Sinn, sondern die ganze logistische Kette von der Be- schaffung bis hin zum Vertrieb oder bis zur Ent- sorgung. Grundsätzlich geht es um Methoden, den Material- und Informationsfluss auf der operativen Ebene entsprechend den Zielen, insbesondere ent- sprechend den Kundenbedürfnissen, zu gestalten und zu lenken (SCHÖNSLEBEN 1995). Hierbei geht seit einiger Zeit der Trend weg von schwerfälligen, zentralistischen Systemen zu dezentralen Lösungen (z.B. HUBER 1993) sowie zur Berücksichtigung ko- stenorientierter Informationen (z.B. RENNER 1991).

Überlegungen zum Organisationsmodell für die Holzproduktion finden sich bei HEINIMANN. Im folgenden werden einige der aufgezählten Vorteile des Konzeptes erläutert, wobei anhand von Bei- spielen Verbesserungspotentiale geschätzt werden.

4.2.2 Wahl und Einsatz der Arbeitsverfahren ver- bessern

Die Tatsache, dass mit der Wahl der Arbeitsverfah- ren ca. 70% der gesamten Holzerntekosten festgelegt werden und dass die kostenmässigen Unterschiede zwischen den Verfahren beträchtlich sein können, zeigt die Bedeutung dieses Entscheides. Trotzdem kommen in der Praxis in vielen Fällen nicht die ko-

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35 stengünstigsten Arbeitsverfahren zum Einsatz.

Grund ist oft die Absicht, die eigenen Arbeitskräfte zu beschäftigen sowie vorhandene Maschinen und Infrastrukturen auszulasten. Mangelnde Akzeptanz, fehlende Information und Nichtbeherrschen neuer Arbeitsverfahren spielen auch eine nicht zu unter- schätzende Rolle.

Ist die Wahl für ein bestimmtes Arbeitsverfah- ren einmal getroffen, erfolgt aus ähnlichen Gründen auch sein Einsatz vielfach nicht optimal: eher etwas zu viel als zu wenig Personal, wenig Nutzung der Verbesserungsmöglichkeiten im Detail, wie bei- spielsweise beim Zubehör und der Feingestaltung der Arbeitsabläufe. Ausserdem laufen Qualitäts- aspekte, wie Arbeitssicherheit und Bestandesschä- den wegen des Kostendruckes Gefahr, in den Hin- tergrund zu treten. Dies gilt für Eigen- wie für Fremdregie gleichermassen.

Eine grossräumige Organisation der Holzernte könnte hier die Voraussetzungen verbessern, das jeweils bestgeeignete Arbeitsverfahren zu wählen und darüber hinaus auch verschiedene andere Pro- zesse der Planung, Lenkung und Durchführung zu rationalisieren. Auch beim Umsetzen von Innova- tionen sind Vorteile zu erwarten. Die folgenden Beispiele zeigen Verbesserungspotentiale.

Im befahrbaren Gelände kommen vollmechanisierte Arbeitsverfahren, gemessen am Einsatzpotential und den vorhandenen Kapazitäten, in der Schweiz nur in geringem Umfang zum Einsatz.

Der Einsatz der Vollerntertechnik in Nadel- stangen- und Nadelbaumhölzern bringt gegenüber motormanueller Holzhauerei bekanntlich enorme Vorteile. Bei fast halben Kosten kann von einer zehn- bis zwanzigfach höheren Arbeitssicherheit, einer fünf- bis zehnfach höheren Arbeitsproduk- tivität und einer Reduktion des Schadenprozentes (Anteil beschädigter Bäume am verbleibenden Be- stand) auf weniger als 10% ausgegangen werden.

Trotzdem wird diese Technik wenig angewendet.

Auch die bezüglich Sicherheit, Kosten und Schäden ähnlich vorteilhafte Forwardertechnik wird in einem Umfang angewendet, der weit unter dem Potential liegt. Auf nur 7% der in den letzten 10 Jahren genutzten Waldfläche des Mittellandes ka- men nach Angaben des Landesforstinventars For- warder zum Einsatz (WSL 1997). Die finanziellen Auswirkungen des eingeschränkten Forwarder- einsatzes beim Schwachholzrücken lassen sich für das Mittelland beispielsweise wie folgt beziffern (EAFV 1988 und WSL 1997): In Durchforstungen und Lichtungshieben der befahrbaren Lagen fallen schätzungsweise durchschnittlich 755 000 m3 als kranlange Sortimente an. Weiter kann man anneh- men, dass diese Holzmenge zu 63% mit Traktoren, zu 12% mit Knickschleppern und zu 25% mit For- wardern gerückt wird. Daraus und aus den durch- schnittlichen Maschinenkosten leiten sich Kosten für das Rücken der genannten Mengen von rund 20

Mio. Franken oder Fr. 27.-/m3 her. Würden 755000 m3 mit dem Forwarder gerückt, so liessen sich Rückekosten von knapp 11 Mio. Franken oder Fr.

14.50/m3 einsparen. Für den Durchschnittsbetrieb des Mittellandes macht das ~ bezogen auf die ge- samte Nutzung - mehr als Fr. 7.-/m3 aus.

Das zeitaufwendige und teure Umsetzen von grossen Maschinen ist in diesem Zusammenhang ein Beispiel für Verbesserungsmöglichkeiten bei der Ausführung: In der Schweiz wird ein Vollernter alle 2 bis 3 Tage umgesetzt. Ein Umsetzvorgang kostet ca. Fr. 500.-. Jeder genutzte Kubikmeter Holz wird hierdurch bereits mit 2 bis 3 Franken belastet.

Durch verbesserte Koordination der Einsätze liessen sich hiervon ca. 50% einsparen. Für den Forwarder- einsatz gelten grundsätzlich die gleichen Überlegun- gen.

Im nicht befahrbaren Gelände stellt sich die Pro- blematik etwas anders dar. Wie im befahrbaren Ge- lände wird von den Forstbetrieben vorzugsweise die vorhandene und weniger rationelle Technik aus Gründen der Beschäftigung des eigenen Personals eingesetzt. Im Gegensatz zum befahrbaren Gelände steht jedoch modernste Erntetechnik nicht in ver- gleichbarer Weise zur Verfügung. Zum einen ist die Mechanisierung schwierig und weniger weit voran- geschritten und zum andern geht die Verbreitung technischer Neuerungen nur langsam voran. Die Holzmarktlage und das geschilderte Verhalten der Forstbetriebe hat eine Verschlechterung der Auf- tragslage für die Forstunternehmer zur Folge, so dass auch für diese kein Anreiz besteht, in neueste Tech- nik für das steile Gelände zu investieren.

Wegen der besonderen Bedeutung der Pflege- und Erntemassnahmen im Gebirgs- und Schutzwald sollten vorhandene technische Verbesserungen je- doch unbedingt genutzt sowie innovative Entwick- lungen erprobt und gefördert werden. Bahnbre- chende Rationalisierungsschübe sind in naher Zu- kunft nicht zu erwarten. Umso wichtiger ist es, Wahl und Einsatz der Arbeitsverfahren mit den gegebe- nen Mitteln zu optimieren.

Die Bearbeitungsprozesse sind bisher am wenigsten mechanisiert; motormanuelle Arbeitsverfahren wer- den auch weiterhin dominieren. Die Aufarbeitung mit Prozessoren auf der Waldstrasse bei vorgängiger Bringung von Vollbäumen oder Vollbaumteilen mit Seilkran aus Nadelstangen- und Nadelbaumhölzern ist ein in der Schweiz kaum angewandtes Verfahren («Prinzip Baum zur Maschine››), obwohl das Ver- fahren in Österreich erprobt ist, seine Vorteile in einem bestimmten Einsatzspektrum erwiesen sind und die Technik zur Verfügung steht. Seine Ein- satzmöglichkeiten in der Schweiz sollten überprüft und genutzt werden. Die Höhermechanisierung der Bearbeitungsprozesse am Hang ist besonders schwierig, wenn sie nach dem Prinzip «Maschine zum Baum›› auf der Fläche ausgeführt werden sol-

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FORUM für Wissen 1998 len. Zwei Beispiele laufender Entwicklungen in die-

sem Bereich sollen hier lediglich erwähnt werden:

- Einsatz der Vollerntertechnik in Hanglagen ba- sierend auf den Trägerplattformen Schreitwerk und Raupe (vgl. z.B. SCHÖTTLE et al. 1997 und THEES 1997)

- Einsatz tragbarer Entastungsmaschinen am ste- henden Baum in Hanglagen (LÜTHY 1993).

Die Transportprozesse sind dagegen durch Seilkran und Helikopter weitgehend mechanisiert. Für die Verfahrenswahl ist es wichtig, die Einsatzbereiche der beiden Bringungsmittel abzugrenzen. Der Ein- satz des Helikopters ist bei geringen, verstreut anfal- lenden Holzmengen dem Seilkraneinsatz aus Ko- stengründen vorzuziehen. Beim Seilkranrücken sind diverse Verbesserungen bezüglich Technik und Ver- fahren verfügbar. Sie versprechen Personalkosten- senkungen, Produktivitätssteigerungen sowie ver- besserte Ergonomie und Bestandespfleglichkeit (FRUTIG 1997). Beispiele für technische Verbesse- rungen bestehender Systeme sind Laufwagen mit funkgesteuerten Tragseilklemmen, die Funkfernbe- dienung beim Mobilseilkran und technische Detail- Verbesserungen (z.B. automatisches Abhängesystem, leichteres Material). Beispiele für neue technische Lösungen sind die Seilsysteme mit selbstfahrenden Laufwagen. Deren Vor- und Nachteile sind noch wenig bekannt bzw. quantifiziert. Die geringen In- vestitionsausgaben, die rasche Installation und einfa- che Bedienung des Seilsystems können zu Kosten- senkungen führen; der Einsatzbereich liegt eher im Bergabbetrieb. Ein Beispiel für Verbesserungen in der Verfahrensgestaltung besteht in der rationellen Vorkonzentration des Holzes entlang der Seillinie (z.B. mit selbstfahrenden Seilwinden) zur Erhöhung der Produktivität beim Seilen und gegebenenfalls zur Einsparung von Installationskosten, indem der Seillinienabstand vergrössert werden kann.

4.2.3 Kundenorientiert sortieren

Die Sortierung des Holzes bestimmt in hohem Masse die Erlöse aus dem Holzverkauf, die Produk- tionsmöglichkeiten der weiteren Verarbeitung und damit zu wesentlichen Teilen die gesamte Roh- stoffausbeute. Die bedarfs- und wertoptimale Aus- haltung ist daher von betriebs- wie volkswirtschaftli- chem Interesse. Trotzdem werden die bestehenden Verbesserungsmöglichkeiten wenig genutzt. Die regionale Planung und Lenkung eröffnet in diesem Bereich eine grosse Flexibilität, um auf der Grund- lage der folgenden Möglichkeiten und Überlegun- gen gute Lösungen zu erarbeiten.

Bereits die konventionelle Sortierung nach Handelsklassen bietet durch Aushaltung und Los- bildung viele Möglichkeiten, um zu vermeiden, dass der Kunde Holz kaufen muss, das er nicht gebrau- chen kann. Dabei können auch durch Feinsortie-

rungen, z.B. von Eiche und Ede1laubho1z,beträchtli- che Mehrerlöse realisiert werden (z.B. THEES et al.

1987). Zusätzliche Möglichkeiten, nicht nur die Erlössituation der Forstbetriebe, sondern auch die Wertschöpfung in der gesamten Produktionskette zu verbessern, eröffnet die verwendungsorientierte Sor- tierung. Sie erfährt durch verschiedene technische Neuerungen weitere Chancen, wie zum Beispiel durch:

- die automatisierte Aushaltung nach Auftragsliste bei der Vollernteraufarbeitung (BERGMANN und BECKER 1994),

_ die einfache und zuverlässige Ermittlung von mechanischen Eigenschaften von Rundholz mit- tels Ultraschall (GEHRI 1997),

- die automatisierte Bewertung der Abholzigkeit, Krümmung und Ovalität des Holzes bei der Werksvermessung (MAHLER und WILWER- DING 1997) oder bei der Vollernteraufarbeitung

(BECKER 1997).

Da die Sortierung aber auch etwas kostet, ist sie Chance und Problem zugleich. Infolge der zuneh- menden Differenzierung der waldbaulichen Ver- hältnisse und der verwendungsorientierten Aushal- tung verschärft sich das Sortierungsproblem. Vielfalt ist also gefragt, will aber bezahlt sein. Für die Lö- sung des Sortierungsproblems bieten sich verschie- dene Möglichkeiten an. Zum einen sind waldseitige Lösungen wie Sortenhiebe, Sortentrennung im Ein- zelhieb und forstlicher Holzhof als Sortendreh- scheibe denkbar. Es kommen aber auch werkseitige Lösungen in Frage, wie der Rundholzplatz des Sä- gewerkes als Holzhof mit Weitervermarktung des nicht verarbeiteten Rundholzes, oder das Extrem, die komplette Verarbeitung allen Holzes in einem Werk (vgl. auch DUFFNER 1995). «Vielfalt darf erst so spät wie möglich im Wertschöpfungsprozess ent- stehen» (WARNECKE 1993). Wie mit dieser aus der allgemeinen Produktionstechnik stammenden Regel im Forstbereich umzugehen ist, ist noch offen.

Auf jeden Fall schafft die grossräumige Planung und Lenkung der Holzernte - gewissermassen als virtueller Holzhof - die Möglichkeit,

- die bestgeeigneten Bestände für die Aushaltung bestimmter Sortimente auszuwählen,

~ bei der Losbildung aus einer genügend grossen Holzmenge schöpfen zu können,

- das Sortierungsproblem in technisch-logistischer Hinsicht flexibel, situationsangepasst zu lösen.

4.2.4 Lagerzeiten verkürzen

Die Durchlaufzeit bei der Holzernte umfasst die Zeitdauer der gesamten Prozesskette bestehend aus Bearbeitungs-, Transport- und Lagerungsprozessen vom Auftragseingang bis zur Anlieferung der Ware beim Kunden. Lange Durchlaufzeiten beruhen

(9)

37 meist auf langen Lagerzeiten und sind nicht durch

den Zeitbedarf der eigentlichen Produktion be- stimmt - ein Phänomen, das sich übrigens auch in anderen Branchen feststellen lässt. Die nachteiligen Folgen langer Lagerzeiten können vielfältig sein:

~ I-Iolzqualitätsverluste und in der Folge Erlös- einbussen,

- Zinskosten infolge der Kapitalbindung,

~ Holzschutzkosten und negative Umwelt- auswirkungen,

- Logistikkosten infolge Mehraufwand, z.B. beim Verkauf.

Die vorgeschlagene Planung und Lenkung der Holzernte würde es erleichtern, die Lagerzeit des Holzes im Wald deutlich zu reduzieren. Hauptursa- che hierfür liegt in der termingebundenen Bereitstel- lung des Holzes für den Käufer. Zum Zeitpunkt der Ernte steht bereits fest, wer das Holz wann erhalten soll. Die Vorteile einer Lenkung des Strassentrans- portes durch den Waldbesitzer liegen auf der Hand.

Beispiele aus dem Grossprivatwald beweisen, dass durch kontinuierliche Abfuhr des Holzes die durch- schnittliche Lagerdauer im Wald durchaus auf drei bis vier Wochen reduziert werden kann. Die folgen- den Beispiele zeigen die erheblichen finanziellen Auswirkungen der langen Lagerung.

Lagerzeiten von 6 bis 9 Monaten sind beim Fichten-Stammholz in der Schweiz eher die Regel als die Ausnahme. Die finanziellen Schäden infolge der Oualitätseinbussen des Holzes allein durch Rot- streifigkeit müssen nach einer Umfrage in der Forstpraxis beim Fichtenstammholz in einem Be- reich zwischen 1,2 und 7,0 Mio. Franken pro Jahr angesiedelt werden (Kucera, mündlich). Diese Schätzung beruht auf einer Untersuchung, die von der Professur für Holzwissenschaften der ETH Zü- rich durchgeführt und vom Kuratorium der Wald- und Holzforschung gefördert wird.

Für einen durchschnittlichen Forstbetrieb kön- nen Zinskosten, Holzschutzkosten und Qualitätsver- luste grob geschätzt werden (Grundlage: Betriebs- abrechnung BAR des WVS (Waldwirtschaft Ver- band Schweiz), Zusammenfassung des Jahres 1993, (WVS 1994).

Im Durchschnittsbetrieb des Schweizerischen Mittellandes werden 1000 m3 Stammholz und 560 m3 andere Sortimente pro Jahr verkauft. Für das Stammholz erzielt der Betrieb Fr. 120.-/m3 und für die übrigen Sortimente Fr. 62.-/m3. Während das Stammholz nach eigener Schätzung bis zum Zah- lungseingang während vier Monaten im Wald lagert, beträgt die Lagerdauer bei den übrigen Sortimenten sogar fünf Monate. Gelingt es, die Lagerdauer auf generell einen Monat zu senken, so können Fr. 1.30/m3 oder insgesamt über Fr. 2000.- an Zinsen eingespart werden.

Bei einer nur einmonatigen Lagerung des Na- delstammholzes liessen sich auch die Kosten für den Holzschutz einsparen. Bei einer Gesamtnutzung von 1560 m3 fallen im durchschnittlichen Mittel- landbetrieb 760 m3 Nadelstammholz an, von denen vielleicht ein Drittel gegen Linneatusbefall behandelt werden muss. Bei Kosten von Fr. 3.-/m3 ergibt sich eine weitere Einsparung von Fr. 760.-,

Weit grösser dagegen sind die Auswirkungen, die sich aus der Vermeidung von lagerungsbeding- ten Qualitätseinbussen des Holzes ergeben. Geht man davon aus, dass sich durch die Verkürzung der Lagerzeit des Stammholzes Erlöseinbussen von 3%

vermeiden lassen, so errechnet sich bei einem durchschnittlichen Stammholzerlös von Fr. 120.-/m3 ein Betrag von Fr. 3600.- für den Gesamtbetrieb.

Beim Industrieholz sind die Qualitätseinbussen schwerer abzuschätzen. Bei einer fünfmonatigen Lagerung von Holzschliffholz dürften 25% zu Zellu- loseholz deklassiert werden. Bei einem Papierholz- anteil von 65% am Nadelindustrieholz (124 m3) und einem Wertverlust von 17.-/m3 ergibt sich eine Ein- busse von Fr. 340.-.

Aufgrund der Reduktion der Lagerzeit kann der Betrieb insgesamt Fr. 6728.- oder Fr.4.30/m3 einsparen. Die errechneten Beträge belasten zu- nächst nur den Forstbetrieb. Die negativen Auswir- kungen setzen sich jedoch in der gesamten, nachge- lagerten Verarbeitungskette fort und müssen schliesslich auf die Verkaufspreise der Endprodukte überwälzt werden.

5 Folgerungen für die Umsetzung der Lösungsansätze

Obwohl die beachtlichen Rationalisierungspoten- tiale seit langem bekannt sind und der Wettbewerb auch in der Forst- und Holzwirtschaft zunimmt, haben bis heute umfassende Verbesserungsmass- nahmen, die auf eine Optimierung der gesamten Produktionskette abzielen, kaum stattgefunden. Die Komplexität der Probleme und Lösungen erschwe- ren die Situation zusätzlich. Umso mehr muss man sich der Frage der Umsetzung widmen.

5.1 Den Handlungsbedarf erkennen

Die Existenz der gesamten Produktionskette «Holz››

und damit die Erfüllung wichtiger Waldfunktionen sowie die langfristige Sicherung von Arbeitsplätzen sind gefährdet, wenn nicht bald etwas unternommen wird. Soll die Holzproduktionskette wettbewerbs- und überlebensfähig sein, muss man sie verbessern und konsequenterweise neu gestalten. Dabei sind die Kundenorientierung der Prozesse und die effi- ziente Zusammenarbeit in der gesamten Produk- tionskette (Kettendenken) wichtige Erfolgsfaktoren.

(10)

FORUM für Wissen 1998 Abläufe und Strukturen müssen Professionalität und

Flexibilität gewährleisten.

Die hierfür notwendige, engere Zusammen- arbeit von Forst- und Holzwirtschaft sollte auch auf der politischen Ebene unterstützt werden, zum Bei- spiel durch die neu gegründete Schweizerische Holzwirtschaftskonferenz.

5.2 Fehlende Grundlagen erarbeiten

Konkrete Lösungen für die Neugestaltung der Pro- duktionskette «Holz›› müssen entwickelt und im Hinblick auf ihre Wirkungen überprüft werden.

Auch konzeptionelle Ansätze sind gefragt. Gerade sie stellen eine wichtige Grundlage für die Beherr- schung der Komplexität der Gestaltungsaufgabe dar.

Unter anderem ist auch zu klären, wie die Lösungen zur Verbesserung der Holzproduktionskette einge- bunden werden sollen in ein Gesamtsystem des Managements von Waldökosystemen bzw. von Nut- zungen im ländlichen Raum.

Es fehlen wichtige Grundlagen für die be- schriebene regionale, informatikgestützte Planung und Lenkung der Holzernte. Die vielen offenen Fragen und fehlenden Grundlagen stellen eine Her- ausforderung für Forschung und Entwicklung dar.

5.3 Konkrete Beispiele schaffen

In einer grösseren Region sollte ein konkretes Bei- spiel einer erfolgreichen Neugestaltung der Holz- ernte bzw. der Holzkette geschaffen werden. Ein solches Beispiel wird die tatsächlichen Auswirkun- gen der vorgeschlagenen Verbesserungsmassnahmen zeigen, empirische Untersuchungen und wertvolle Erfahrungen ermöglichen, sowie helfen, die Akzep- tanz neuer Lösungen zu erhöhen und ihre Umset- zung zu forcieren.

Bereits der Entstehungsprozess des Beispieles sollte mustergültigen Charakter haben: Integration der Beteiligten in allen Phasen (soziotechnischer Systemansatz), Orientierung an bestehenden erfolg- reichen Lösungen (Nutzung der Möglichkeiten des Benchmarking), Unterstützung durch die Wissen- schaft (Begleitung und Beratung, Unterstützung des Projektmanagements, Erarbeitung prinzipieller Lö- sungen, Variantenstudium mittels Simulation, Eva- luation von zweckmässigen Informationssystemen).

5.4 Die Menschen qualifizieren und motivieren Dem einzelnen Menschen kommt künftig in der Holzproduktion eine immer grössere Bedeutung zu, sei es als Bediener einer Grossmaschine oder als Manager eines forstwirtschaftlichen Zusammen- schlusses. Die Ansprüche an den Einzelnen und seine Verantwortung für die Erfüllung der vielfälti- gen Anforderungen wachsen. Der Mensch ist das

zentrale Flexibilitätspotential jeder Organisation (SCHERER 1996). Eine erfolgreiche Nutzung dieses Potentials erfordert eine konsequente Dezentralisie- rung der Entscheidungskompetenz.

Der Mensch ist die entscheidende Grösse beim eigentlichen Zustandekommen der hier geforderten Veränderung und Zusammenarbeit. Daher sollte er für diese Aufgaben qualifiziert und motiviert wer- den.

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Referenzen

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