Forord. Trondheim, NTNU, 19. desember Stian Daazenko. Sveinung Hartberg

Transkript

1 Forord Fordypningsemnet TIØ 4705 tar for seg fagområdet anvendt økonomi og optimering og består av en emnemodul på 7,5 studiepoeng og et skriftlig prosjektarbeid på 15 studiepoeng. Emnet undervises i 5. årskurs ved Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse ved NTNU. Denne oppgaven utgjør den skriftlige delen av fordypningsemnet og er gjennomført høsten Arbeidet har foregått i samarbeid med NSB Persontog representert ved Planavdelingen, og har hatt som mål å utvikle en operasjonsanalytisk modell til støtte for et operativt planleggingsnivå i bedriften. Fokuset har spesielt vært på ressursallokering i forbindelse med vedlikehold. Arbeidet er tenkt videreført i en diplomoppgave våren Rapporten er tiltenkt et publikum som kjenner til operasjonsanalyse som fagfelt, og grunnleggende kunnskaper forutsettes kjent hos mottakeren. Det er likevel lagt vekt på å presentere arbeidet på en slik måte at det gir mening for personer som ikke direkte kjenner til fagfeltet. Vi ønsker å rette en stor takk til NSB, representert ved Kenneth Aschehoug og Tore Tomasgard, for en spennende oppgave og for god oppfølging underveis i arbeidet. Vi vil også takke for at vi fikk muligheten til å jobbe i NSB i sommer, noe som har hjulpet oss svært mye i utarbeidelsen av oppgaven. Til slutt vil vi takke veileder Asgeir Tomasgard for nyttige tilbakemeldinger og innspill i løpet av semesteret. Trondheim, NTNU, 19. desember 2005 Stian Daazenko Sveinung Hartberg

2 ii

3 Sammendrag NSB har det siste tiåret satt større fokus på effektivisering og kostnadsreduksjon i selskapet. Dette mye grunnet opprettelsen av aksjeselskapet NSB AS og konkurranseutsetting av jernbanen. Som et ledd i dette arbeidet har vi utviklet en optimeringsmodell for støtte til den operative delen av materiellplanleggingen. Modellen er i første omgang utviklet for lokaltrafikken i Østlandsområdet. Lokaltrafikken på Østlandet er i dag preget av mye ustabilitet, først og fremst grunnet en gammel infrastruktur og mye feil på NSBs eget materiell. En årsak til at materiellet i dag er noe ustabilt er at man i dag er midt i prosessen med å erstatte gammelt materiell med nytt. Den operative delen av materiellplanleggingen starter åtte dager før trafikkavvikling, og baserer seg på en fullstendig plan for materiellet. De ustabile driftsforholdene gjør at forutsetningene for disse planene endrer seg svært mye i løpet av denne åttedagers-perioden, noe som fører til et stort antall endringer i forhold til den opprinnelige planen. I dag håndteres disse endringene i stor grad ved operativ styring og det gjøres svært lite planlegging. Ved å formalisere et planleggingsnivå på dette nivået i organisasjonen tror vi man vil ha muligheten til å redusere både kostnader og arbeidsmengde. Dette først og fremst i forbindelse med de endringene som oppstår i dagene før selve togproduksjonen. Mange av disse endringene er knyttet til replanlegging av vedlikehold for materiellet. På operativt nivå i planleggingen er det flere ting som allerede er bestemt og som dermed ikke vurderes i vår modell. På den andre siden blir planleggingen mer kompleks ettersom man må inkludere alt materiell, også det som er under behandling på vedlikeholdsbasen og det som står i reserve. Det medfører også en del problemer at planleggingshorisonten er såpass kort. Basert på vår kunnskap om bedriften har vi utviklet en operasjonsanalytisk modell som vekter to motstridende mål. Det første er å minimere antall endringer som kreves i forhold til opprinnelig plan, ettersom vi mener det ligger en verdi i den planleggingen som allerede har blitt gjort. Det andre målet er å forbedre utnyttelsen av det kilometerintervallet som er tillatt mellom hver gang det må gjennomføres vedlikehold på materiellet. Et tredje mål som ikke gjenspeiles direkte i målfunksjonen er at materiell det er planlagt vedlikeholdsaktiviteter for skal styres inn på vedlikeholdsbasen til rett tid. Gjennom en litteraturstudie har vi funnet en del problemer som har en del til felles med vårt, men ingen som har helt samme fokus. Vi har brukt reelle data fra NSB som utgangspunkt for modellen for å kunne teste den på en best mulig måte. For å redusere størrelsen på problemet i forkant av løsing gjennomføres det en preprosessering av disse dataene. Dette viste seg å være en av hovedutfordringene med modellen grunnet et stort antall mulige aktiviteter for materiellet. Nettverksmodellen som formuleres tar form som et heltallig flervareflytproblem med siderestriksjoner og har en ikkepolynomisk løsningstid. Til tross for preprosessering inneholder problemet et stort antall heltallsvariable, og det var derfor ingen overraskelse at vi ved implementering av dette problemet i en kommersiell programpakke ikke fikk noe løsning for datasett av reell størrelse. For å bøte på dette ønsket vi å formulere en dekomponering av problemet. Etter å ha vurdert flere muligheter falt valget på Dantzig-Wolfes dekomponeringsalgoritme. Dette ble basert på problemets struktur og løsning av liknende problemer i litteraturen. Det er denne formuleringen vi har tenkt å bruke som utgangspunkt for videre arbeid med problemet. iii

4 Innholdsfortegnelse 1. INNLEDNING OPPGAVEBESKRIVELSE OG MOTIVASJON OPPBYGNING AV RAPPORTEN PROBLEMBESKRIVELSE NSB AS Historie Organisasjon LOKALTOG ØSTLANDET Infrastruktur Materiell Vedlikehold PLANLEGGINGSFILOSOFI I NSB Planlegging langs en tidsakse Planlegging langs en funksjonsakse OPERATIV MATERIELLPLANLEGGING Rutiner og ansvar Utfordringer FORBEDRINGER I PLANLEGGINGSPROSESSEN Problemdefinisjon Relasjon til tidligere arbeider OPERASJONSANALYTISK TEORI HELTALLSPROGRAMMERING NETTVERKSMODELLER Envareflytproblemer Flervareflytproblemer Korteste vei problemer Sidebegrensninger i nettverksmodeller PARTISJONERINGSMODELLER Sett partisjoneringsproblemer Sett dekkingproblemer Sett pakkingproblemer Generaliserte sett partisjoneringsmodeller LØSNINGSSTRATEGIER FOR HELTALLSPROBLEMER Heuristikker Lineær relaksering og bruk av Branch and Bound Lagrange-relaksering Benders dekomponering Dantzig-Wolfe dekomponering og kolonnegenerering Sammenligning av dekomponeringsalgoritmene LITTERATURSTUDIE OPERASJONSANALYSE I JERNBANEPLANLEGGING OPERASJONSANALYSE I OPERATIV MATERIELLPLANLEGGING Vedlikeholdsplanlegging i flyindustrien Nyere arbeid i togbransjen MATERIELLPLANLEGGING I EN STØRRE SAMMENHENG PARALLELLER TIL PERSONELLPLANLEGGING ANALYSE AV RELEVANT LITTERATUR MODELLFORMULERING MÅL FORUTSETNINGER OG AVGRENSNING AV PROBLEMET RESTRIKSJONER iv

5 5.4. PREPROSESSERING AV DATA Opprettelse av noder Gyldige overganger mellom noder Reduksjon av nettverket NETTVERKSMODELL Notasjon Målfunksjon Restriksjoner OMFORMING TIL ET LINEÆRT OPTIMERINGSPROBLEM PROBLEMKLASSIFISERING IMPLEMENTERING OG TESTING Valg av parametre Valg av testsett Testing en dag Testing iterativt Analyse av kritiske faktorer DEKOMPONERING AV NETTVERKSMODELLEN VALG AV DEKOMPONERINGSALGORITME Bruk av Benders Bruk av Lagrange-relaksering Bruk av Dantzig-Wolfe DET BEGRENSEDE MASTERPROBLEMET Ny notasjon Målfunksjon Restriksjoner SUBPROBLEMER Målfunksjon Restriksjoner LØSNINGSSTRATEGI KONKLUSJON OG VIDERE ARBEID...72 REFERANSER...73 INTERVJULISTE...76 VEDLEGG A: EKSEMPEL PÅ TESTFIL...77 VEDLEGG B: XPRESS KODE...80 VEDLEGG C: VBA KODE...87 v

6 Figurliste Figur 1 Oppbygning av rapporten... 2 Figur 2 - Lokaltrafikken rundt Oslo... 5 Figur 3 Dagens planlegging langs en tidsakse... 8 Figur 4 Dagens planlegging langs en funksjonsakse Figur 5 Årsakene til turneringsbrudd mars Figur 6 Operativ del av tidsakse etter innføring av planleggingsnivå Figur 7 - En oversikt over tidligere optimeringsprosjekter relatert til vårt arbeid Figur 8 Iterasjonen i Benders dekomponeringsalgoritme Figur 9 Iterasjonen i Dantzig-Wolfes dekomponeringsalgoritme Figur 10 Dantzig-Wolfe dekomponering av problemet Figur 11 Forenklet flytskjema for planlagt løsningsstrategi Figur 12 Eksempel på nettverk for løsing av subproblemene Tabelliste Tabell 1 Vedlikeholdsmoduler for type Tabell 2 - Oversikt over forskjellige typer noder og tilhørende egenskaper Tabell 3 - Kostnader på kanter mellom de ulike typene noder Tabell 4 - Egenskaper for det komplette problemet Tabell 5 - Egenskaper ved de forskjellige testsettene Tabell 6 - Resultater fra løsning av Testsett Tabell 7 - Resultater ved iterering vi

7 1. Innledning Dette kapittelet gir en generell beskrivelse av problemet vi står overfor, motivasjonen vår for valg av dette problemet, samt en oversikt over rapportens oppbygning Oppgavebeskrivelse og motivasjon I planlegging av jernbanedrift er det mange hensyn som tas, og avhengighetene er mange. For å gjøre planleggingsproblemet enklere å angripe deles ofte planleggingsprosessen opp både i tid og med hensyn på ulike funksjoner. Formålet med dette er å få et passende abstraksjonsnivå for de forskjellige planene og gjøre dem håndterlige både rent administrativt og fra planleggerens ståsted. I NSB foregår planleggingen i dag manuelt uten bruk av verktøy for beslutningsstøtte. Dette fører til at planleggingen tar lang tid og hindrer muligheten for samkjøring av de ulike planleggingsmodulene. Konsekvensen av oppdelingen kan derfor bli suboptimale løsninger. En måte å unngå dette på er iterasjon mellom de ulike fasene i planleggingen [Sintef Teknologiledelse, 2001a]. Slik situasjonen i NSB er i dag er dette imidlertid ikke mulig. Flere studentprosjekter har de siste årene blitt utført for å prøve å gjøre noe med dette. For materiellplanlegging har imidlertid alle tidligere prosjekter tatt for seg planlegging på et taktisk nivå hvor målet er å utvikle en plan for materiellet som skal danne grunnlaget for en effektiv avvikling av togtrafikken. I denne oppgaven ønsker vi i stedet å rette blikket mot det operative planleggingsnivået i organisasjonen. At det er et potensial for forbedring også i denne delen av organisasjonen har vi fått bekreftet i [SINTEF Teknologiledelse, 2001a]. Her diskuteres muligheten for å opprette et verktøy som støtter beslutningene som må tas etter at de taktiske planene har blitt overlevert. Det skisseres også hvilke egenskaper et slikt verktøy bør ha. Det er dette vi ønsker å ta tak i med dette prosjektet. I de senere år har kostnadsfokuset i NSB dreid gradvis fra innkjøp av materiell til arbeidskraft som deriblant innebærer vedlikeholdskostnader % av kostnadene til NSB Persontog er i dag knyttet til vedlikehold og dette er nå den klart største driftskostnaden knyttet til bruk av materiellet[nsb AS, 2005d]. Det er ingen tvil om at planlegging av vedlikehold på et taktisk nivå er svært viktig da dette sikrer at man har en plan som kan gjennomføres samtidig som effektiv planlegging kan redusere kapitalkostnadene forbundet med innkjøp av materiell. Likevel er det slik at disse planene i liten grad brukes fordi planene lages for lang tid før togene faktisk kjører. Det eksisterer derfor incentiver for å opprette et planleggingsnivå på den operative delen av tidsaksen som sørger for å minimere kostnadene forbundet med selve vedlikeholdet. Det ble i samarbeid med NSB bestemt at oppgaven i første omgang skal begrense seg til lokaltrafikken på Østlandet. Dette var ønskelig ettersom det er dette området tidligere oppgaver har hatt fokus på Oppbygning av rapporten I kapittel 2 presenteres bedriften NSB og det gis en introduksjon til hvordan planleggingsprosessen på operativt nivå fungerer i dag. Sammen med den 1

8 operasjonsanalytiske teorien i kapittel 3 og litteraturstudiet i kapittel 4 danner dette grunnlag for modellformuleringen som finnes i kapittel 5. I samme kapittel presenteres også resultater fra implementering og testing av denne modellen. I kapittel 6 gis det en oversikt over aktuelle metoder for å dekomponere problemet med det for øyet å finne en passende løsningsstrategi. Deretter presenteres vårt valg av algoritme og tilhørende operasjonsanalytisk formulering. Dette er oppsummert i Figur 1. Teori Problembeskrivelse Modellformulering Litteratur 5 Dekomponering 6 Figur 1 Oppbygning av rapporten 2

9 2. Problembeskrivelse I dette kapitlet presenteres bakgrunnen for det problemet vi står overfor. Vi starter med en kort oversikt over bedriften NSB AS, før vi tar for oss en beskrivelse av lokaltogstrafikken på Østlandet. Videre følger en introduksjon til planleggingssituasjonen i bedriften med spesielt fokus på den operative materiellplanleggingen. Til slutt tar vi for oss tidligere arbeider som har blitt gjort for å forbedre og forenkle denne planleggingsprosessen og prøver å plassere vår problemstilling i forhold til disse NSB AS I det følgende gis det en kort innføring i NSBs historie og hvordan denne har formet bedriftens situasjon i dag. Deretter tar vi for oss organiseringen av avdelingene som blir sentrale i denne oppgaven Historie Vi har hatt jernbanedrift Norge siden Hovedbanen mellom Christiania og Eidsvoll ble åpnet i Staten kom etter hvert på banen, og i 1883 ble forvaltningsbedriften NSB stiftet. Det har ikke vært store endringer i jernbanekartet siden I 1996 ble det foretatt en omorganisering av jernbanedriften i Norge. Dette innebar blant annet en oppsplitting i Statens jernbanetilsyn, Jernbaneverket og NSB BA. Statens jernbanetilsyn har som hovedoppgave å holde kontroll med jernbaneoperatørene og sørge for at disse overholder kravene i Jernbaneloven. Hovedvekten av kravene går på sikkerhet. Jernbaneverket har ansvar for infrastrukturen i det norske jernbanenettet. De planlegger, bygger ut og holder ved like alle komponentene i jernbanenettet, slik som skinnegang, signalanlegg, stasjoner og terminaler. Jernbaneverket har også ansvar for å koordinere togtrafikken ved å tildele ruteleier for de ulike operatørene, samt å stå for den operative styringen av togene. Særlovsselskapet NSB BA ble samtidig skilt ut som eget trafikkselskap. Dette gav selskapet større frihet, blant annet ved at man kunne utarbeide sitt eget budsjett og at forutsigbarheten over lengre perioder ble bedre. Særlovsselskapet ble i juli 2002 omdannet til aksjeselskapet NSB AS som drives etter bedriftsøkonomiske prinsipper. Samferdselsdepartementet satte i april 2004 i gang prosessen med å konkurranseutsette togtrafikken på det norske jernbanenettet [Samferdselsdepartementet, 2005]. Første strekning ut var Gjøvikbanen 1, der et heleid datterselskap av NSB AS gikk av med seieren. I dagens politiske situasjon er det noe usikkert om konkurranseutsettingen fortsetter som planlagt. Likevel, som en konsekvens av at NSB nå må være rustet til å stå i mot konkurranse, er det gjennomført en omfattende omorganisering. Det er også satt i gang en rekke prosjekter for å redusere kostnader og øke kvaliteten på togdriften. Dette har allerede begynt å gi resultater i form av økt overskudd og høyere kundetilfredshet [NSB AS, 2005b]. 1 Gjøvikbanen er jernbanestrekningen som strekker seg fra Oslo til Gjøvik. 3

10 Organisasjon NSB-konsernet har i dag en omsetning på om lag 8 milliarder kroner og er, med sine 9000 ansatte, Norges største transportkonsern. NSB Persontog er kjernevirksomheten i NSBkonsernet og har en omsetning på ca. 3,6 milliarder kroner og 2600 ansatte. Det er her ansvaret for å ivareta NSBs forretningsvirksomhet knyttet til persontog ligger [NSB AS, 2005a]. NSB Persontog er organisert i de fem underavdelingene Plan, Marked, Salg, Drift og Materiell [NSB AS, 2005c]. Det er Driftsavdelingen som er fokuset for denne oppgaven ettersom det er her man finner kjernevirksomheten knyttet til kortsiktig planlegging og trafikkavvikling. Det er Drifts underavdeling Driftsoperativt senter (DROPS) som har ansvaret for dette. Mye av arbeidet i DROPS gjøres med utgangspunkt i mer langsiktig planlegging som først og fremst er utført i Plan. DROPS er avhengig av tett samarbeid med andre enheter i Persontog i sitt arbeid, men er også i kontinuerlig dialog med Jernbaneverket og enkelte av NSBs datterselskaper. I denne oppgaven vil spesielt dialogen med NSBs datterselskap Mantena stå i sentrum. Mantena har ansvaret for alt vedlikehold og reparasjoner av NSBs rullende materiell. NSB persontog opererer i hovedsak med to forskjellige togprodukter i form av lokaltog og regiontog, noe som sammen med geografiske avgrensninger danner grunnlaget for arbeidsinndeling på ulike nivåer i organisasjonen. DROPS har en sentral i Oslo og en sentral i Trondheim. DROPS i Oslo har blant annet ansvaret for all NSBs togtrafikk på Østlandet. Innenfor denne avdelingen er det igjen definert spesifikke stillinger knyttet til styring av lokaltog i dette området Lokaltog Østlandet Det er arbeidsområdet Lokaltog Østlandet som er utgangspunktet for denne oppgaven. Dette er landets mest trafikkerte område med den mest komplekse planleggingsprosessen, og ble derfor et naturlig valg. Dette var også ønskelig fra NSBs side ettersom tidligere arbeider også har gjort denne avgrensningen. Vi vil i dette underkapitlet presentere dette jernbanedistriktet med fokus på infrastrukturen, materielltilgjengelighet og rutiner for vedlikehold Infrastruktur Lokaltrafikken på Østlandet er organisert i et stjernemønster av åtte pendler med knutepunkt ved Oslo S, Nationaltheatret og Skøyen som vist i Figur 2. Antall lokaltrafikkavganger på en vanlig virkedag ligger på om lag avganger, mens den totale passasjermengden som reiser inn og ut av Oslo er anslått til ca per dag [Nordby, 2005]. Av disse er det anslått at ca. 80 % benytter lokaltog, men det finnes i dag ingen gode systemer for å måle dette eksakt [Intervju: Hjorth-Johansen, 2005]. Den karakteristiske stjerneformen på lokaltogenes infrastruktur gjør at mye av trafikken sentreres rundt området i det sentrale Oslo. Dette vanskeliggjør planleggingen i perioder med mye trafikk, ettersom all lokaltrafikk må koordineres med regiontog, godstog og flytog. Dette kompliserer også taktisk forflytning av materiell og muligheter for replanlegging ved uforutsette hendelser. Deler av infrastrukturen er preget av strekninger med mye enkeltspor, noe som innskrenker mulighetene ytterligere. Dette i kontrast til mye av infrastrukturen i større jernbanenettverk på kontinentet, hvor man i større grad har tilgang på dobbeltspor og har en mer rutenettlignende struktur, for eksempel i Sveits [SBB-CFF-FFS, 2005]. 4

11 Jaren Eidsvoll Kongsvinger Skøyen Nationaltheathret Oslo S Gardermoen Dal Jessheim Årnes Asker Lillestrøm Drammen Spikkestad Ski Kongsberg Moss Mysen Figur 2 - Lokaltrafikken rundt Oslo Materiell Lokaltrafikken i østlandsområdet foregår i dag med to typer togsett, BM 69 og BM 72. Disse settene vil heretter omtales som type 69 og type 72. Type 69 kommer i to forskjellige utgaver, en med to vogner (69-2) og en med tre vogner (69-3). Type 69-togene er bygget i perioden 1970 til 1983, og blir gradvis erstattet av type 72, som er NSBs nyeste investering. Type 72 kan skilte med vesentlig lavere driftskostnader, enklere vedlikehold, bedre komfort og høyere toppfart enn type 69. Det faktum at 69-serien er i siste fase av sin levetid, mens 72 ennå ikke er fullt tilpasset norske forhold, fører til at materiellet per i dag er noe ustabilt. Det er imidlertid forventet at innfasingen av nye tog vil kunne føre til mindre materiellfeil og dermed en sikker og mer stabil togdrift på sikt [Intervju: Odden, 2005]. Tovognssettet 69-2 er eldre enn sin navnebror og har både mindre setekapasitet og høyere driftskostnader. Det er derfor tovognsettene som blir prioritert i utfasingen av type 69. Per i dag er det på Østlandet følgende sett i turnering 2 for lokaltrafikk: 13 sett av type 69-2, 35 sett av type 69-3 og 21 av type 72 [NSB AS Plan, 2005b] Ytterligere to type 72-sett er planlagt inn i produksjonen i løpet av januar Dersom alt går som planlagt vil man i 2008 ha 29 togsett av type 72 tilgjengelig for Lokaltog Østlandet hvorav 27 vil være i turnering vil da være fullstendig utfaset [Intervju: Odden, 2005]. Alle disse settene er dedikert til lokaltrafikk på Østlandet og vil derfor ikke brukes andre steder. For å kunne håndtere vedlikehold og utfall på materiellet 3 er man avhengig av å ha tilgjengelig et større antall togsett enn det som kreves i turneringsplanen. Disse togsettene vil heretter bli 2 Et togsett som er turnert følger en oppsatt turneringsplan som gir en oversikt over settets arbeidsoppgaver. Dette kommer vi tilbake til i kapittel

12 betegnet som reservepoolen. I lokaltrafikken i Oslo har man per i dag 69 sett i turnering av en total flåte på 79 sett 4, noe som gir en reservemargin på ca. 13 %. I praksis vil mesteparten av dette materiellet være bundet opp i uforutsett og tyngre vedlikehold og reparasjoner/modifikasjoner på verkstedet.[intervju: Odden, 2005]. Den reelle reservepoolen er derfor ofte svært liten. Dette gir sterke incentiver for god planlegging og styring. Til sammenligning er den tilsvarende reservemarginen i Finland på hele 33 %. Denne forskjellen har blant annet oppstått som et resultat av at jernbanedriften i Norge ikke lenger er en del av statsforvaltningen som i Finland. Dette medfører at man i NSB har et større fokus på å minimere kapitalkostnaden forbundet med antall togsett Vedlikehold Vedlikehold av alt NSBs togmateriell utføres i dag av NSBs datterselskap Mantena. Mantena ble etablert 1. januar 2002 som et eget aksjeselskap heleid av daværende NSB BA. Vedlikeholdet i lokaltrafikken på Østlandet utføres ved to forskjellige vedlikeholdsbaser, Sundland i Drammen og Filipstad ved Skøyen, Oslo. Plasseringen av vedlikeholdsbasen på Sundland er langt fra optimal i forhold til pendelstrukturen (Se Figur 2), noe som vanskeliggjør vedlikeholdsplanleggingen på denne basen. Vedlikeholdsbasen på Filipstad er enklere å forholde seg til ettersom mesteparten av materiellet er innom Skøyen relativt ofte. Av sikkerhets- og driftsmessige årsaker kreves det at alle togsett med jevne mellomrom gjennomgår lett vedlikehold for å drive kontroll, utskiftninger og mindre justeringer av settene. Det er et mål at denne typen vedlikehold gjøres uten å bryte den planlagte turneringen for settet, og derfor kalles denne typen vedlikehold også for driftspausebasert vedlikehold. I NSB opererer man med distanseavhengige vedlikeholdsintervaller, det vil si at det er akkumulert kilometer siden forrige vedlikehold som bestemmer når settet på nytt må inspiseres. For både type 69 og type 72 er i dag dette intervallet satt til kjørte kilometer. Dette intervallet er mindre enn i en del andre land, noe som blant annet henger sammen med at Norge har en infrastruktur som sliter mye på materiellet [Intervju: Odden, 2005]. Det kan også skyldes føringer fra produsentene av enkeltkomponenter med kort levetid. Andre komponenter tillater lengre intervaller enn mellom hvert tilsyn, og disse oppgavene uføres derfor sjeldnere. I tillegg til det lette vedlikeholdet kreves det også med lengre mellomrom at det utføres tungt vedlikehold på settene. Ved tyngre vedlikehold utføres det større utskiftninger og reparasjoner, og det er derfor tanken at sett som skal inn til slikt vedlikehold tas ut av turnering. Dette fordi disse vedlikeholdene tar lengre tid og er mindre fleksible. Dette settet må da erstattes av et sett fra reservepoolen. Hver gang det utføres tungt vedlikehold på et sett utføres det i tillegg lett vedlikehold. Det er i dag to forskjellige vedlikeholdsstrategier på type 69 og på type 72. Vedlikeholdet på type 69 er modulbasert med hovedmodulene oppsummert i Tabell 1. Tabellen beskriver også hvilket vedlikeholdsintervall som er forbundet med de ulike modulene. Ulempen med denne strategien er at man får ulikt omfang på vedlikeholdene, for eksempel at man etter km må utføre både K2, T1 og T2 på et sett. Dette gjør det vanskeligere å planlegge vedlikeholdene på generell basis. En annen ulempe kan være dårlig utnyttelse av enkeltkomponenter. 3 Et utfall er en hendelse som hindrer materiellet å bli brukt i sin opprinnelige plan. 4 Dette tallet varierer noe avhengig av hva man regner som den totale flåten. Det finnes blant annet en del 69-2 sett er tilgjengelig, men som til vanlig ikke er en del av reservepoolen. 6

13 Tabell 1 Vedlikeholdsmoduler for type 69 Navn Kilometerintervall Estimert tidsbruk Klassifisering K Ca. 4 timer Lett T Ca 8 timer eller et skift Tungt T Ca 8 timer eller et skift Tungt R Fra et par dager til mange uker Tungt R Fra et par dager til mange uker Tungt For type 72 har NSB innført såkalt RCM-vedlikehold (Reliability Centred Maintenance). Ved bruk av denne metoden er vedlikeholdsoppgavene spredt jevnt utover på de ulike øktene slik at de blir mest mulig like med hensyn på tid og ressursbruk. Dette gjøres ved å bygge såkalte RCM-pakker inneholdende et sett med gjøremål tilpasset det enkelte settets behov ved hvert vedlikehold. Tanken er at RCM-vedlikehold vil gjøre det enklere å planlegge vedlikeholdet, samtidig som tiden materiellet må tas ut av turneringen blir kortere. Man kan ikke unngå at store tunge vedlikeholdsreparasjoner tar lenger tid enn de av mindre omfang, men forskjellene vil bli mindre. I tillegg går det lengre tid mellom hver gang de mer omfattende arbeidene må gjennomføres. På denne måten håper man å øke materielltilgjengeligheten [Intervju: Odden, 2005]. Som en konsekvens av denne utjevningen tar de fleste RCM-vedlikehold i snitt ca. 8 timer eller et skift å utføre. En fordel med denne typen vedlikehold er økt fleksibilitet og dermed høyere utnyttelse av enkeltkomponenter. Som nevnt overfor er det et mål for NSB at det lette vedlikeholdet skal kunne gjennomføres i driftspauser slik at man ikke trenger å ta settene ut av turnering. For at dette skal være mulig må det være lange nok opphold i turneringsplanen samtidig som det må være kapasitet til å gjennomføre vedlikeholdet på den relevante basen i denne pausen. Slik turneringsplanen er lagt opp i dag er det kun K2-vedlikeholdet for type 69 som jevnt over tilfredsstiller dette kravet. Alle andre vedlikehold, inkludert samtlige RCM-vedlikehold på 72 innebærer at et sett må tas ut av turnering og erstattes med et annet [Intervju: Odden, 2005]. Slik vi ser det er det derfor på dette punktet ikke samsvar mellom planlegging og utførelse ettersom RCMvedlikeholdet i dag planlegges som driftspausebasert. For å bøte på dette ser vi for oss at man kan gjøre en av tre ting: 1. Tilpasse turneringsplanene slik at det finnes lange nok driftspauser til å gjennomføre RCM-vedlikehold. 2. Redusere varigheten på RCM-vedlikeholdene ved å øke bemanningen på vedlikeholdsbasen (Det er noe usikkert om dette er gjennomførbart). 3. Planlegge alt vedlikehold for type 72 som tungt vedlikehold. Det later til å være sprikende kunnskap om dette problemet i ulike deler av organisasjonen, noe vi selv har opplevd og som også har blitt bekreftet gjennom samtaler med ansatte [Intervju: Odden, 2005]. I dag må alt tungt vedlikehold tas på Sundland mens lett vedlikehold kan gjennomføres på begge baser. Det er imidlertid slik at tilnærmet alt lett vedlikehold utføres på Filipstad. Videre er det slik at type 69 kan vedlikeholdes både ved Filipstad og Sundland, mens type 72 kun kan vedlikeholdes på Sundland [Intervju: Hansen, 2005]. Slik vedlikeholdspersonellet er 7

14 organisert i dag deles det på begge vedlikeholdsbasene opp i ett dagskift og ett nattskift som hver er ca. 8 timer. De lette vedlikeholdene (K2) krever lite spesialdeler og krever heller ikke spesialkompetanse. Man er derfor fleksibel i forhold til hvilket sett som kommer inn til et slikt vedlikehold. Det er som oftest også slik at personell til stede ved basen vil kunne bedrive annet arbeid dersom en slik vedlikeholdsmulighet ikke blir utnyttet. Vanligvis har man mulighet til å utføre to slike vedlikehold i løpet av et skift, men grunnet andre og mer uforutsigbare hendelser kan kapasiteten variere noe [Intervju: Hansen, 2005]. For de tyngre vedlikeholdene er situasjonen en annen ettersom enkelte av dem krever spesialkompetanse og bestilling av spesialdeler. De tunge vedlikeholdene må derfor planlegges en stund før de skal utføres og det er da ikke mulig å erstatte det planlagte settet med et annet ettersom behovet er individspesifikt. Slik det er i dag planlegges de tunge vedlikeholdene derfor ca. en uke før utførelse. Det aktuelle settet erstattes deretter med et sett fra reservepoolen når det nærmer seg utførelse. Vi skal senere se at antall endringer som gjøres i løpet av den siste uken før trafikken avvikles i dag er stort. Av den grunn blir vedlikeholdspausene fra de taktiske planene aldri eller sjeldent brukt av det individet den er planlagt for. Dette kommer vi tilbake til i punkt Dette arbeidet er likevel viktig for å sørge for at det er tilstrekkelig med driftspauser til at driftspausebasert vedlikehold er gjennomførbart for de aktuelle settene.[risberg, 2005] 2.3. Planleggingsfilosofi i NSB Å planlegge togdrift er en svært kompleks prosess. Det er mange hensyn å ta, og en uendelig rekke avhengigheter. Når et problem blir svært komplekst, vil det alltid være en fordel å kunne dele opp problemet i flere småproblemer for lettere å kunne få oversikt og finne en god løsning for hvert enkelt del. Utfordringen blir å finne en løsning som er god og gyldig for hele problemet sett under ett. I jernbaneverdenen, og også i NSB, er det vanlig å dele opp problemet langs to akser - langs en tidsakse og langs en funksjonsakse Planlegging langs en tidsakse Planlegging foregår med flere ulike tidshorisonter. Hvilke hensyn som må tas, detaljnivået, og hvor fri man er til å se bort fra praktiske hindre, varierer selvsagt med hvilken planleggingshorisont man står overfor. Tidsdimensjonen deles derfor i tre nivåer; strategisk, taktisk og operativt. Tidsaksen i NSB er oppsummert i Figur 3. Strategisk Langsiktig, mer enn 1 år før trafikkavvikling Lavt detaljnivå Gjenspeiler forventede endringer i omgivelsene Gjøres i Plan Taktisk Fra 1 år til en uke før trafikkavvikling Høyt detaljnivå Alle tog som skal kjøres er bestemt, også tomtog Gjøres i Plan Operativt Siste 8 dager før trafikkavvikling Svært høyt detaljnivå Trafikkavvikling og avvikshåndtering Gjøres i DROPS Figur 3 Dagens planlegging langs en tidsakse 8

15 I den strategiske planleggingen er planleggingshorisonten mer enn ett år og det er forventede endringer i omgivelsene som ligger til grunn for planleggingen. Siden planleggingshorisonten er svært lang, er det et lavt detaljnivå i denne fasen. Dette arbeidet gjennomføres i hovedsak i Planavdelingen. Den taktiske planleggingen begynner rundt et år før ruteplanen settes i drift og omfatter hele perioden fram til rundt en uke før produksjonstidspunktet. Planene korrigeres for endringer som skjer i løpet av hele denne perioden. Detaljnivået i denne fasen er høyt. Alle tog som skal kjøres er bestemt, inkludert tomtog 5. Også dette arbeidet har sin rot i Plan. I dag er det slik at alt operativt ansvar ligger hos DROPS. DROPS overtar de åtte siste dagene før produksjonstidspunktet og har fokus på gjennomføringen av planer og håndtering av uforutsette hendelser. Med dette som fokus er det kanskje mer riktig å betegne dette nivået som et operativt styringsnivå. Om det gjøres planlegging på dette nivået kan diskuteres, noe vi kommer tilbake til i kapittel og 2.5. Detaljnivået er svært høyt i denne siste delen av prosessen. Det er bestemt hvilket individ som skal kjøre hvilken tur, og hvilket personale som skal være med på hvilke turer Planlegging langs en funksjonsakse En annen måte å bryte ned problemet på er å dekomponere problemet langs en funksjonsakse der hver funksjon danner grunnlaget for den neste. Dette gir en naturlig planleggingssekvens der man går fra ruteplanlegging til materiellplanlegging og videre til personellplanlegging. Denne arbeidsmetodikken er å finne i større eller mindre grad langs hele tidsaksen. Figur 4 [Tomasgard, 2004] gir en oversikt over denne sekvensen og tilhørende hensyn som må tas i de ulike stegene. I den videre fremstillingen legges det spesielt vekt på materiellplanleggingen ettersom det er den som står i fokus i resten av oppgaven. Ruteplanlegging består i å lage et ruteopplegg som er tilfredsstillende både i forhold til kundene og til materiell- og personellbruk. En rekke hensyn må tas, inkludert etterspørsel, sportilgang, materielltilgjengelighet og føringer fra myndighetene. I materiellplanleggingen er ruteplanen allerede fastlagt. På dette nivået utvikles det en turneringsplan. Denne planen spesifiserer et togsetts bevegelser i løpet av en angitt periode, altså hvilke turer i ruteplanen som skal dekkes av det samme togsettet. Ut av denne turneringsplanen kan man også lese hvor togsettet overnatter, hvor lang distanse togsettet tilbakelegger etc. En fullstendig plan for en dag kalles et dagsløp, mens en ukes sammensetning av dagsløp heretter skal betegnes som et ukesløp. I denne turneringsplanen er det også lagt inn på hvilke tidspunkter togsettet skal inn til vedlikehold. Nærmere opp til produksjonstidspunktet bestemmes hvilke individer som skal kjøre hvilke turneringer. På taktisk nivå forandres planen kun dersom varige endringer av materiell- eller infrastruktursituasjonen tilsier at den eksisterende planen ikke lar seg gjennomføre. Slike endringer kan være langvarig arbeid på en banestrekning eller at materielltypen på en banestrekning besluttes endret. På operativt nivå skal vi heretter betegne endringer i turneringsplanen som turneringsbrudd, og vi velger å skille mellom to typer: 5 Et tomtog er et tog som ikke kjører rutegående trafikk. Tomtog er ofte forbundet med posisjonskjøring eller annen nødvendig transport av materiellet. 9

16 Figur 4 Dagens planlegging langs en funksjonsakse Dersom endringene oppstår som følge av hendelser utenfor planleggerens kontroll kaller vi dem avvik. Eksempler på dette kan være utfall på materiell eller feil på infrastrukturen. Dersom endringen oppstår som følge av en kontrollert omdisponering av materiellet kaller vi dette et skifte. Et eksempel på et skifte kan være at to tog bytter arbeidsoppgaver slik at et av togene når sitt planlagte vedlikehold i tide. Personellplanleggingen går ut på å allokere nødvendige personellressurser til de oppsatte planene. Som personellplanlegger må man ta hensyn til en rekke forhold som for eksempel sikkerhet, arbeidsmiljølov, stasjoneringssted for personellet og kompetansen til den enkelte Operativ materiellplanlegging I dette delkapitlet fremstiller vi arbeidsoppgaver og tilhørende hensyn knyttet til materiellet på operativt nivå i NSB. Vi presenterer først en beskrivelse av rutiner og ansvar før vi prøver å identifisere noen viktige utfordringer og muligheter for forbedring. 10

17 Rutiner og ansvar Den operative materiellplanleggingen omfatter alt ansvar relatert til materiellet de siste 8 dagene før det blir satt i trafikk, samt allokering og oppfølging i forhold til materiellbehov ved avvikling. Det er de taktiske planene for materiellet som er utgangspunktet for dette arbeidet. Dette innebærer blant annet: Full kontroll på hvilket materiell som til enhver tid er planlagt i de oppsatte turneringene og hvor alt materiell til enhver tid befinner seg. Analyse av avvik og iverksetting av tiltak for å normalisere situasjonen. Dette medfører ofte at materiell må erstattes og at det må rekvireres tomtog eller busser. Denne planleggingen må gjøres i tett dialog med Jernbaneverket. Omdisponering av materiell ved utfall eller andre turneringsbrudd som krever endringer i opprinnelig plan. Full kontroll på at alt materiell vedlikeholdes i henhold til krav og at materiell med vedlikeholdsbehov eller behov for reparasjoner styres til den rette vedlikeholdsbasen. Dersom det ikke er mulig å styre et sett inn til vedlikehold uten at den akkumulerte kilometerstanden overstiger den maksimale grensen, er det mulig å søke om dispensasjon til å overkjøre settet. All denne planleggingen skjer i nært samarbeid med Mantena. Som nevnt tidligere er det DROPS som har ansvaret for denne operative delen. Det er utarbeidet klare ansvarsområder innad i DROPS for å sørge for at dette arbeidet blir gjennomført på en tilfredsstillende måte. På slutten av 90-tallet ble det gjort en undersøkelse som viste at antall endringer i den taktiske planen øker etter en ikke-lineær sammenheng for hver dag som går på dette nivået i prosessen. [Intervju: Aschehoug, 2005]. På bakgrunn av dette ble det konkludert med at det er store forskjeller mellom den individplanen som mottas av DROPS 8 dager før trafikkavvikling og den planen som faktisk kjøres. Dette tilsier at det er et stort behov for planlegging også på operativt nivå i organisasjonen. I praksis, nettopp grunnet det store antall endringer frem mot gjennomføring, planlegger DROPS sjelden mer enn tre dager frem i tid [Intervju: Moe, 2005]. Grunnen til at man likevel har valgt en åtte dagers tidshorisont er behovet for forutsigbarhet i planleggingen av tungt vedlikehold [Intervju: Dammen, 2005]. Slik planleggingen foregår i dag er det liten mulighet for å endre på disse tidspunktene, da planleggingen hos vedlikeholdsutøver og NSB foregår atskilt på dette punktet. Hvorvidt dette er en selvpålagt restriksjon som er mulig å fjerne ved hjelp av bedre koordinering mellom avdelingene, ligger utenfor fokus for denne oppgaven. Tidspunkt for planlagte aktiviteter tas derfor som gitt. Plasseringen av de lette vedlikeholdene er det imidlertid knyttet mer fleksibilitet til, som diskutert i I begge tilfellene er det mulig å bruke skifter for å påvirke settets arbeidsoppgaver frem mot vedlikehold i henhold til de mål man har. Å håndtere avvik er ingen enkel sak og krever både erfaring og kunnskap, spesielt ettersom planene det jobbes etter er svært stramme [Sintef Teknologiledelse, 2001a]. I tillegg er det tidkrevende, og ikke minst kan avvik være veldig kostbart. For det første vil mange avvik kreve et stort antall planleggere ettersom dette øker arbeidsmengden. For det andre kan avvik innebære behov for ekstra personell som må kalles inn på kort varsel eller utgifter forbundet med for eksempel rekvirering av buss. For det tredje er det slik at togpersonell må betales 11

18 ekstra dersom avviket medfører at tilmålt arbeidstid overskrides [Intervju: Herland, 2005]. Det bør derfor være et mål å minimere antall avvik. Figur 5 illustrerer en typisk fordeling av årsakene til turneringsbrudd i den operative styringen [NSB AS - Driftsoperativt senter, 2005]. Ikke overraskende er det materiellfeil og feil på infrastrukturen som er de dominerende årsakene. Feil på infrastrukturen er det ingenting NSB kan gjøre noe med, mens feil på materiellet er ventet å avta etter hvert som innfasingen av type 72 har modnet, som diskutert i kapittel Dette er noe som ligger utenfor den operative driftens rekkevidde. Vi vil i den videre diskusjonen konsentrere oss om den tredje største årsaken til turneringsbrudd, nemlig vedlikehold. Materiellfeil 29% Infrastruktur 41% Annet 13% Vedlikehold 17% Figur 5 Årsakene til turneringsbrudd mars 2005 Vi har tidligere brukt skifter i forbindelse med vedlikehold som et eksempel på turneringsbrudd som kan styres av planleggeren. Disse turneringsbruddene oppstår som en konsekvens av at forutsetningene for et togsett endres i løpet av den operative styringsperioden og at man derfor ønsker å endre turneringen. Dette krever imidlertid replanlegging. Det ble i kapittel sådd tvil om det i det hele tatt eksisterer et operativt planleggingsnivå i NSB i dag. I SINTEF-rapporten NSB Drift og teknikk forslag til endringer i planprosessen [2001a] konkluderes det langt på vei med at bedriften mangler et planleggingsnivå som tar innover seg ny informasjon og utvikler nye planer på operativ basis. Når noe oppstår etter at de taktiske planene er overlevert, er regelen at problemet ryddes unna via operativ styring på samme måte som man håndterer avvik. Dette har blitt bekreftet i samtaler med ledelsen i DROPS [Intervju: Moe, 2005] som anser dem som ansvarlig for avvikshåndtering og ikke planlegging Utfordringer I innledningen av denne oppgaven nevnte vi at det i dag ikke brukes verktøy for beslutningsstøtte i planleggingen i NSB. Dette gjelder også på operativt nivå i organisasjonen, hvor det kun finnes systemer for datavisualisering og støtte for avvikling av trafikk 6. Slik vi 6 I DROPS brukes det i dag tre ulike systemer. Resource Plan inneholder de taktiske planene som er utgangspunktet for det operative nivået mens Resource Manager er det operative styringssystemet som inneholder 12

19 ser det er det ekstra viktig med et beslutningsverktøy dersom det skal drives materiellplanlegging på et operativt nivå. Dette fordi planleggingen må foregå raskt ettersom den må gjennomføres ofte. Ideelt sett bør man derfor gjennomføre replanlegging hver gang det oppstår turneringsbrudd, men dette vil være vanskelig å gjennomføre i praksis. I stedet bør man sikte seg inn på å gjennomføre planleggingen med jevne faste mellomrom. Som nevnt i kapittel 1 har det ennå ikke blitt gjort noe arbeid for å lage beslutningsstøttesystemer for den operative planleggingen i NSB, noe vi kommer tilbake til i punkt 2.5. En annen utfordring man står overfor er at planleggingen på dette nivået må være et samarbeid mellom ulike deler av organisasjonen og mellom DROPS og eksterne aktører. Dette setter store krav til kommunikasjon og sammenfatning av mål og interesser i planleggingen. Det blir også viktig å etablere klare ansvarsområder. I dag er hersker det noe usikkerhet rundt hva som bør være målet for en slik planlegging, noe som også reflekteres i den operative driften i dag. Ved formalisering av et operativt planleggingsnivå vil DROPS og Mantena være de to viktigste aktørene. I DROPS styrer man alt som avvik, og det er derfor et mål å vende tilbake til normalsituasjonen så snart som mulig, dvs. komme tilbake til opprinnelig turnering. Dette gjelder også endringer forbundet med vedlikehold. [Intervju: Moe, 2005]. I Mantena har flere mål blitt nevnt. For de tunge vedlikeholdene står det sentralt å få inn riktig sett til rett tid. For de lette vedlikeholdene virker målene å være mer delte, men et ønske om å komme tilbake til opprinnelig plan ble nevnt også her. I tillegg er det et mål å prøve å utnytte kilometerintervallene best mulig, det vil si at settene kjøres så tett opptil maksimal tillatt kilometergrense som mulig før de kommer inn til vedlikehold. [Intervju: Bekkevold, 2005] Vi understreker at vi i prosessen med å kartlegge dette hadde store problemer med å få konsise svar og det er derfor ikke sikkert at de oppfatningene vi har stemmer overens med virkeligheten. Vi setter imidlertid spørsmålstegn ved om det eksisterer et klart definert mål for denne delen av prosessen. I [Sintef Teknologiledelse, 2001a] konkluderes det med at kommunikasjonen innad i NSB er for lite strukturert og at det eksisterer uklare ansvarsområder, rutiner og mål i prosessen. Dette er også i samsvar med våre erfaringer på det operative nivået. Ved en formalisering av et operativt planleggingsnivå bør målet derfor defineres klarere enn det gjøres i dag. den til enhver tid gjeldende planen. I tillegg brukes systemet IRMA for å holde styr på det enkelte togsett til enhver tid. 13

20 2.5. Forbedringer i planleggingsprosessen Vi har nevnt tidligere at NSB de siste årene har satt mer fokus på å utvikle systemer for beslutningsstøtte i planleggingen. Dette som et resultat av økt bevissthet på kostnader og effektivisering. I det følgende skal vi klargjøre vårt valg av oppgave og deretter forsøke å plassere den i forhold til en del relaterte arbeider som har blitt skrevet innenfor materiellplanlegging tidligere Problemdefinisjon På bakgrunn av analysen gjort tidligere ønsker vi å utvikle en modell som kan brukes til beslutningsstøtte ved formaliseringen av et operativt planleggingsnivå i NSB. I utvikling av denne modellen vil vi langt på vei følge de anbefalingene som gis i [Sintef Teknologiledelse, 2001a]. Dette innebærer en oppsplitting av det operative plannivået beskrevet i punkt Det operative plannivået splittes i to deler: Ressursallokering og styring. Ressursallokeringen er den nye dimensjonen i planleggingen og inneholder replanlegging i perioden frem mot produksjon. Vi ser for oss en planleggingshorisont på 8 dager, men med rullerende daglige oppdateringer. Det er dermed bare den første dagen av planleggingshorisonten som til enhver tid vil bli gjenstand for utførelse. Kjerneaktiviteten i en slik planlegging vil bestå av skifting av togsett for på den måten å til enhver tid allokere det mest hensiktsmessige materiellet til de ulike oppgavene. Dette krever selvsagt et regelsett som sier noe om hvilke skifter som skal være tillatt. Det krever også at de valgte skifteaktivitetene gjenspeiler et definert mål. Styringsdelen tilsvarer den operative styringen slik den er i dag og fokuseres i stor grad rundt gjennomføring av togproduksjonen og håndtering av avvik som oppstår underveis. Hendelser som inntreffer innenfor en gitt tidsramme før produksjon vil uansett måtte håndteres av denne enheten ettersom det da ikke vil være nok tid til replanlegging. Dette er oppsummert i Figur 6. Operativt plannivå Ressursallokering Styring Taktiske planer Siste 8 dager før trafikkavvikling Rullerende planlegging på en ukes horisont Replanlegging hver natt Bør gjøres i DROPS Samme dag som trafikkavvikling Avvikshåndtering og gjennomføring av togproduksjon Figur 6 Operativ del av tidsakse etter innføring av planleggingsnivå Det at replanlegging av vedlikehold i dag utgjør en vesentlig del av turneringsbruddene (Figur 5) skulle tyde på at man kan redusere antall avvik betraktelig ved opprettelsen av et operativt planleggingsnivå. Gevinstene man kan høste fra dette kan være mindre arbeidsbelastning og reduserte kostnader forbundet med avvik. 14

21 Tall fra dagens togproduksjon viser at utnyttelsen av vedlikeholdsintervallene i dag ligger på omlag 79 % for det lette vedlikeholdet på type Tallene for tyngre vedlikehold og for andre sett varierer noe, men ligger stort sett i intervallet % [NSB AS - Drift, 2005]. Vi tror at man ved opprettelsen av et operativt planleggingsnivå vil ha muligheten til å øke utnyttelsen av de lette vedlikeholdsintervallene ved å replanlegge hvilket vedlikehold de ulike settene skal bruke. Som nevnt i kapittel kan man også påvirke hvilke turer som skal kjøres i forkant og etterkant av både lett og tungt vedlikehold. På den måten kan man også påvirke utnyttelsen av de tunge vedlikeholdsintervallene. Mulige gevinster man kan høste fra dette tror vi kan være mindre vedlikeholdskostnader, økt utnyttelsesgrad av enkeltkomponenter, frigjøring av kapasitet på vedlikeholdsbasene og til en viss grad økt materielltilgjengelighet Relasjon til tidligere arbeider I januar 2000 ble det undertegnet en rammeavtale mellom SINTEF og NSB AS som står sentralt i effektiviseringen av arbeidsprosessene i bedriften. Utvikling av beslutningsstøtte gjennom konsekvensanalyser av alternative produksjonsmodeller er et viktig tema i tilknytning til dette [SINTEF Teknologi og samfunn, 2005]. I kjølvannet av denne avtalen har det som tidligere nevnt blitt skrevet en rekke studentoppgaver, hvorav vi vil trekke frem to som kan relateres til dette prosjektet: I [Aschehoug & Fodstad, 2001] og [Aschehoug & Fodstad, 2002] utvikles det en operasjonsanalytisk modell som legger til rette for opprettelse av dagsløp på det taktiske nivået i planleggingen på bakgrunn av gitte ruteplaner. Målet for denne planleggingen er komplekst, og modellen er derfor utviklet med tanke på variasjoner av ulike parametere og konsekvensvurdering i etterkant. Dette arbeidet har blitt videreført av SINTEF og en modell som genererer fullstendige dagsløp er i disse dager under utprøving [Intervju: Aschehoug, 2005]. Risberg og Bjorvand [2004] og Risberg [2005] formulerer en operasjonsanalytisk modell for å minimere antall vedlikeholdspauser i den taktiske planfasen. Det er fullstendige dagsløp som er input til denne modellen. Selv om en implementering av denne modellen ennå ikke er moden for bruk er det ikke utenkelig at man basert på dette kan utvikle en modell som resulterer i fullstendige taktiske planer. Ettersom det er de fullstendige taktiske planene som er utgangspunktet for planleggingen på operativt nivå kan det derfor tenkes at den operative planleggingsmodellen vi presenterte i forrige delkapittel kan bruke disse dataene som input. Dette er forsøkt oppsummert i Figur 7. TAKTISK PLANFASE OPERATIV PLANFASE Aschehoug & Fodstad SINTEF Ferdige dagsløp Risberg & Bjorvand Taktiske planer Fokus i vår oppgave Figur 7 - En oversikt over tidligere optimeringsprosjekter relatert til vårt arbeid 15

22 De andre oppgavene beskrevet i denne figuren er skrevet på taktisk planleggingsnivå. Vi vil til slutt derfor oppsummere en del ting som er annerledes på operativt nivå og dermed hva som skiller vår problemstilling fra de foregående: På operativt nivå er det de enkelte togindividene som står i fokus for planleggingen, mens man på taktisk nivå jobber med en turneringsplan der man kun tar hensyn til turnerte sett. I vårt problem må vi derfor inkludere tungt vedlikehold, reparasjoner og sett som utgjør reservepoolen. Ettersom planleggingen foregår kort tid før utførelse er det mye som er ufravikelig og allerede fastsatt, og man har derfor mindre alternativer i planleggingen. Dette gjelder blant annet materielltilgjengelighet, vedlikeholdskapasitet, tidspunkter for tungt vedlikehold og muligheten for opprettelse av tomtog. Med en planleggingshorisont på 8 dager kan man ikke bruke antall vedlikehold i perioden som et mål på effektiv utnyttelse. Man må i stedet finne et mer direkte mål på dette, noe som ikke er trivielt. På dette nivået er det mer kostbart å gjøre endringer, både i forhold til personell og materiell. Dette må reflekteres i modellen. En modell for planlegging på operativt nivå skal være rullerende med replanlegging hver dag. Det er derfor her spesielt viktig med rask løsningstid og oppdatering av data i overgangen mellom de ulike dagene. Alt dette vil vi komme tilbake til i kapittel 5. 16