RFID IN FORESTRY: Prospects of an RFID-based log - DiVA

53
Rapportserie FSCN - ISSN 1650-5387 2006:39 FSCN-rapport R-06-63 Sundsvall 2006 RFID IN FORESTRY: Prospects of an RFID-based log tracking system as an alternative to stamping FSCN Fibre Science and Communication Network - ett skogsindustriellt forskningsprogram vid Mittuniversitetet Daniel Timpe

Transcript of RFID IN FORESTRY: Prospects of an RFID-based log - DiVA

Rapportserie FSCN - ISSN 1650-5387 2006:39FSCN-rapport R-06-63

Sundsvall 2006

RFID IN FORESTRY:Prospects of an RFID-based log tracking

system as an alternative to stamping

FSCNFibre Science and Communication Network

- ett skogsindustriellt forskningsprogram vid Mittuniversitetet

Daniel Timpe

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 1(50)

CONTENT

SUMMARY ................................................................................................................................ 2 1. INTRODUCTION............................................................................................................. 3 2. PROBLEM DEFINITION................................................................................................. 3 3. METHODOLOGY............................................................................................................ 4 4. SCA IN BRIEF ................................................................................................................ 5 5. RFID IN BRIEF................................................................................................................ 5 5.1 Tag Properties................................................................................................................. 5 5.2 Frequencies..................................................................................................................... 6 5.3 Applications ..................................................................................................................... 6 5.4 Standards and Certification............................................................................................. 7 5.5 Tag Formats .................................................................................................................... 8 5.6 Readers........................................................................................................................... 9 6. THE WOOD SUPPLY CHAIN OF SCA.......................................................................... 9 7. THE INFORMATION NETWORK OF THE WOOD SUPPLY CHAIN .......................... 11 8. FESAIBILIY REQUIREMENTS AND TECHNOLOGICAL CHALLENGES ................ 14 9. THE WOOD SUPPLY CHAIN OF SCA WITH AN RFID APPLICATION..................... 16 10. REVIEW OF RELEVANT LITERATURE AND KNOWLEDGE.................................... 18 10.1 The RFID Industry ......................................................................................................... 19 10.2 RFID in Forestry today .................................................................................................. 19 10.3 Available Tag Designs under Consideration................................................................. 23 11. EXPERIMENTS WITH RFID LABEL AND LOG .......................................................... 24 12. ANALYSING THE COSTS OF AN RFID SYSTEM...................................................... 28 12.1 The four Phases of RFID Implementation..................................................................... 28 12.2 Today’s Costs at the Ortviken Paper Mill ...................................................................... 29 12.3 Nine Scenarios .............................................................................................................. 31 12.4 Related Calculations ..................................................................................................... 33 12.5 First Assumption: One Tag/Stack ................................................................................. 33 12.6 Second Assumption: One Tag/Stack and one Tag/Pile................................................ 34 13. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS ......................................................... 35 REFERENCES ........................................................................................................................ 37

Appendix A: One Tag/Stack ................................................................................................. 39 Appendix B: 1 Tag/Stack & 1 Tag/Pile................................................................................. 43 Appendix C: 2 Tags/Stack & 1 Tag/Pile............................................................................... 47  

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 2(50)

SUMMARY

The investigation presented in this report was undertaken for SCA Skog AB in cooperation with  the Fibre Science and Communication Network  (FSCN) at Mid‐Sweden University  to explore the prospects of a future cost‐effective and feasible log tracking system that is based on an application of Radio Frequency Identification (RFID).  A thorough review of relevant literature revealed that there have been previous attempts to 

utilize RFID  in  this context. However, no complete RFID‐based  log  tracking system has yet been commercially implemented with success.   To  understand  how  technical  obstacles  could  be  overcome,  different  tag  designs  were 

studied. Unfortunately, it had to be concluded, that there is no mass‐produced tag available on  the market  that would  fit  SCA’s  special  requirements  regarding  handling,  durability, weather resistance and material constraints.   However, experiments have shown that it is technically possible to customize inexpensive 

RFID  paper  labels  in  such  a  way  that  they  fit  this  application.  The  main  focus  in  the customisation process must be on making the label waterproof and keeping control over the near field of the antenna.      In trying to keep the costs of an RFID‐based log identification system low, it is essential to 

reduce the number of marked logs to a minimum. To explore how that could be achieved, it is important  to  understand  that  there  are  two  units  of  logs with  different  sizes  that  require identification along the chain: piles and stacks. In an ideal case, one should be able to identify all wood by putting just one RFID tag on each pile and each stack. That system draft requires that marking activities are split between forwarders and truck drivers.  A deeper investigation of how the current cost structures along the chain would change in 

case of an  implementation of RFID  revealed  that  from  setting up  the  system  to  running  it commercially  in  such  a way  that maximum  benefit  can  be  incurred,  four different phases would be undergone.   A detailed financial analysis was done on the 2nd phase, which involves the least amount of 

uncertainty  and  is  the most  important  phase  when  it  comes  to  the  strategic  decision  of whether or not to invest in an RFID pilot project. That analysis is based on different scenarios evolving  around  two  factors  that  are  expected  to  be  influenced  by  an  implementation  of RFID: the total volume of inventory along the chain and the volume of pulp wood that needs to be downgraded.   The purpose of  the  analysis  is  to present prices per  tag  at which  a break‐even  situation 

where total costs do not exceed today’s costs is reached. Based on the results of the analysis, one may  assume with  reasonable  confidence  that  it  is possible  to  create  the desired RFID‐based log tracking system and customize tags accordingly without adding to the operational costs along the chain, given that the number of marked logs can be reduced significantly.   

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 3(50)

1. INTRODUCTION

Throughout the history of mankind, succeeding in business has been a function of how well business entities and entrepreneurs have made use of new,  innovative  technologies.  In  the second half of the 20th century we have witnessed how the computer has revolutionized the way  of  doing  business.  Today,  few  businesses  can  survive  offline. Not  only  have  a  vast amount of management  software, but also  company  intranets and  integrated  supply  chain networks  revolutionized  the business world.  It has  enhanced  the  trend of globalisation by creating new prospect of making profit all around the globe.  

 Now,  a  new  type  of  technologies,  so‐called  RFID  (Radio  Frequency  Identification)  is 

emerging and is expected to have just as much of an impact on the commercial world as the development of  the computer and the internet. 

 In RFID systems, an item is tagged with a small transponder that consists of a silicon chip 

and an antenna. Via radio waves this transponder can automatically communicate any kind of data to other computer systems. This capability opens up possibilities to create what some call an “Internet for Things”: a world in which items are automatically identified, monitored, tracked,  and  traced  in  real‐time  by  computer  systems  that  can  then  trigger  events  on  the tagged items without any human intervention. 

 Obviously,  this  has  the  potential  to  revolutionize  supply  chain management  in  various 

industries. As human errors are almost eliminated and real‐time control of  the  items  in  the chain is achieved, lead times and inventory levels may be reduced, while ordering, tracking, accounting and administration activities are further automated and stream‐lined.   While many industries are beginning to embrace RFID, forestry is an industry that has not 

yet been penetrated by this new technology. However, processes in forestry are just as much under pressure  to  become  ever more  cost  effective  as  any  other  business  activity  in  other industries. A recent study of the Forestry Research Institute of Sweden (Skogforsk) has shown that costs in forestry have risen in 2004 (Dagbladet, 29 October 2005).   RFID may offer a number of benefits that could help reverse this trend. Tagging logs with 

RFID devices  could help plan  logging  and  shipment  activities more  efficiently while more information on different wood properties is obtained. That may create possibilities to reduce inventory levels and to make the utilization of resources more efficient.  

 This report explores just how RFID could be implemented in forestry to achieve the above‐

mentioned benefits and cost savings. It gives an insight into what technical challenges need to be dealt with  in  this  context  and provides  a  cost‐  benefit  analysis  that  shows under what circumstances  RFID  becomes  a  cost‐effective  alternative  to  current  log  identification  and tracking procedures.       

2. PROBLEM DEFINITION

The purpose of this report  is to outline the preliminary results of a project undertaken by SCA  Skog AB  and  the  Fibre  Science  and Communication Network  (FSCN)  at Mid‐Sweden University. The report is based on work done between September 2005 and January 2006. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 4(50)

The  objective  of  the  above‐mentioned  project  is  to  investigate whether  there  is  a  cost‐

effective  and  feasible  possibility  to  substitute  the  procedure  of  stamping  logs  for identification  and  tracking purposes with  an  application of RFID  technologies. The  results presented in this report are based on a thorough review of relevant literature, experiments in the area of tag design and  log tagging, and an analysis of the financial aspects of a possible implementation of RFID.  Project participants are: 

• Hans‐Erik Nilsson, Professor in Electronics, Department of Information 

Technology and Media, Mid‐Sweden University  • Mikael Gulliksson, Research Coordinator Print and Media Technology/FSCN, 

Mid‐Sweden University  

• Leif Olsson, Ph D in Forest Logistics, Department of Engineering, Physics and Mathematics/FSCN,  Mid‐Sweden University 

 • Mårten Larsson, Head of TQM and Technical Development, SCA Skog   

 • Per‐Anders Hedström, Head of Innovation and Development, SCA Skog  

 • Johan Sidén, PhD student in Electronics, Department of Information Technology 

and Media/FSCN, Mid‐Sweden University  

• Daniel Timpe, Undergraduate student of Business Economics, The Hague University of Professional Education  

  

3. METHODOLOGY

Since  the  nature  of  this  study  is  largely  exploratory,  the  main  method  for  gathering knowledge  about  the  subject  was  contacting  researchers  in  the  field  of  RFID  as  well  as representatives of RFID‐related companies and SCA Skog AB.   Most  of  the  contacts  with  parties  and  people  not  participating  in  this  project  were 

established  through  email.  The  internet  and  different  online‐databases were  searched  for relevant  literature  and  interesting  organisations.  These  companies,  research  institutes,  etc. were  then  contacted  by  email  to  ask  specific  questions  regarding  their  area  of  knowledge relevant for this study.  In addition to that, experiments were conducted, involving an RFID device and a small log 

to get first‐hand knowledge on the technical challenges involved. Moreover, the cost structure and cost volume along the supply chain was analysed to investigate whether or not a future RFID‐based log tracking system is a cost effective alternative to current procedures.     

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 5(50)

4. SCA IN BRIEF 

SCA  is  a  large,  Sweden‐based,  international  paper  company  with  annual  revenue  of roughly  SEK  90  billion.  It manufactures  a  variety  of  products,  ranging  from  publication papers  to  packaging  solutions  and  hygiene  products.  SCA  Skog  is  a  part  of  SCA  Forest Products, one of  the many business groups of  SCA.  Its  task  is  to manage  the  forests  SCA owns in Sweden, which amount to an area of 2.6 million hectares.       

5. RFID IN BRIEF 

According to the RFIDjournal, Radio Frequency Identification (RFID) may be defined as follows:

Radio  frequency  identification,  or RFID,  is  a  generic  term  for  technologies  that  use  radio waves to automatically identify people or objects. There are several methods of identification, but the most common is to store a serial number that identifies a person or object, and perhaps other  information, on a microchip  that  is attached  to an antenna  (the chip and  the antenna together are called an RFID  transponder or an RFID  tag). The antenna enables  the chip  to transmit  the  identification  information  to  a  reader.  The  reader  converts  the  radio  waves reflected  back  from  the  RFID  tag  into  digital  information  that  can  then  be  passed  on  to computers that can make use of it. (www.rfidjournal.com) 

 

 

Figure 5.1: Different RFID tags and a hand-held reader   

5.1 Tag Properties The properties of different systems within the RFID technologies family vary greatly. RFID 

tags can be active or passive, depending on whether or not they carry a battery. Active tags can,  since  their  battery  provides  them with  an  energy  source  of  their  own,  send  stronger signals and thereby achieve longer reading ranges. In contrast, passive tags are only activated once they receive the initial signal from the reader, which triggers the reflection of the signal and  the  transmission of data. Since  they  lack  an  energy  source,  their  signal  is weaker  and results in shorter read ranges. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 6(50)

A drawback to attaching a battery to the chip is that it limits the lifetime of the tag. Given 

that they remain undamaged, passive tags have no pre‐defined limit to their lifetime, whereas active tags have to be replaced once their battery is empty, which usually results in a lifetime of 5 – 10 years.   Furthermore, active tags are far more expensive than passive ones. The simplest of passive 

tags are available  for about US‐$ 0.10, while active  tags may cost between US‐$ 5 and US‐$ 100. (www.idtechex.com/products/en/articles/00000396.asp)  In general, prices for RFID tags have continuously dropped in past years and are expected 

to drop further until a final low of about US‐$ 0.05 for the simplest of tags is reached in a few years.  In  addition  to  the  question  of  whether  they  are  active  or  passive,  tags  may  be distinguished from one another based on whether they are Read‐Only (RO) tags, Read‐Write (RW) tags or belong to the Write Once–Read Many (WORM) class of tags.  RO tags are pre‐programmed by the chip manufacturer. They carry a serial number, which 

can be retrieved by reading the tag, but no additional data can be stored on the chip. If these tags  are  used  in  an  application where more  data  on  the  tagged  item  is  desired,  a  central database is required where the serial number of the tagged items is linked to whatever more data on the respective object may be needed. RW tags are re‐writable, meaning that the data stored on  their  chip  can be  altered, modified or deleted  at  any  time desirable  to  the user. Consequently, the use of a central database may become obsolete, since there is a possibility to store all necessary data directly on the chip. A third class of tags are WORM devices. These tags are programmable when delivered, but may not be modified again once data has been stored on them.  (Engberg, Forsman, Johansson quoted in Öhman, Zetterlund 2004, page 17)  

5.2 Frequencies To enable  the  transmission of a  radio wave signal between  tag and  reader, both of  these 

devices  must  be  tuned  to  the  same  frequency.  Available  frequencies  range  from  low frequency (around 125 KHz) which is used by many RFID systems today, to microwave (2.45 GHz) which is less common. (www.rfidjournal.com)   When  considering  the  implementation of an RFID  system, deciding on  the most  suitable 

frequency to use is one of the crucial decisions that must be taken to make the system work. The chosen frequency has an influence on reading range, on how sensitive the signal is to the presence  of metal  or moisture  and  on  its  ability  to  penetrate  through  different materials. (ibidem)  Thus,  it  is  important  to make  a  thorough  investigation  of  the working  environment  the 

system is expected to perform in before deciding on which frequency should be used. 

5.3 Applications Today, RFID  is continuously raising more and more attention  in various  industries. With 

prices dropping successively, ever more companies are exploring the benefits they may have from implementing RFID. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 7(50)

Typical  applications  of RFID  range  from  the  identification  of  pets  and  livestock,  access control and toll collection, to baggage identification and object tracking in various industrial supply chains. 

 

Figure 5.2: RFID-tagged cartons in a warehouse   

Since  January  2005 Wal‐Mart  requires  their  top  100  suppliers  to place RFID  tags  on  the pallets  and  cases  they  deliver  (www.feedforward.com.au/News/world‐industry‐news‐vol16.htm). That move has drawn the attention of many other companies to the possibility of implementing RFID systems in their supply chains.  Another big company that has driven the further acceptance of RFID in the business world 

is Gillette, which placed an order of up  to 500 million  tags with Alien Technology  in 2003 (www.rfidjournal.com/article/articleview/258/1/1/). These tags are to be used  in a concept of smart shelf management in stores that sell Gillette products.   

5.4 Standards and Certification The greatest obstacle  to  large‐scale, global  implementations of RFID systems  remains  the 

lack of international standards and certification. Since the widespread use of this technology has only recently become a cost‐effective and feasible tool for businesses, no proper system of international RFID standards has yet been  fully developed. One of  the consequences  is  that some of the wavelengths that are available for RFID  in Europe vary from those available  in the USA, which makes it impossible to have one single system for operations on both sides of the Atlantic.   One  of  the  leading  organisations working  on  standardising RFID  systems  is EPCglobal. 

They  are  involved  in  creating  industry‐driven  standards  for RFID, based on  the Electronic Product Code (EPC), which is “a globally unique serial number that identifies an item in the supply chain”. (www.epcglobalinc.org)   Via  its EPCglobal Network, EPCglobal offers a number of services  to companies  that are 

interested in RFID. These services include: 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 8(50)

• Assignment, maintenance and registration of EPC Manager Numbers  • Participation in development of EPCglobal Standards via EPCglobal’s Action & Working 

Groups  • Access to the EPCglobal Standards, research and specifications  • Opportunity to influence the future direction of research by the Auto‐ID Labs  • Access to the results of the EPCglobal Certification and Accreditation Program testing  • Links with other subscribers to create pilots and test cases  • Training and education on implementing and using EPC technology and the EPCglobal 

Network™ through more than 101 global agents  (www.epcglobalinc.org/about/about.html)  

In 2005, membership in the network cost SEK 24,000 in subscription fee and SEK 60,000 in 

annual service fee for companies similar in size to SCA Skog AB. However, according to Mats Wennebo, EPCglobal  contact person for Sweden, these fees may rise in 2006.    

5.5 Tag Formats In order to fit the vast amount of different applications of RFID, tags come in just as many 

forms, sizes and materials. Amongst  the common are RFID  labels made of paper or plastic foil, key  fobs designed for access control, plastic cards  that resemble credit cards  in format, RFID disks with holes in the middle where a fastening screw can be placed, RFID glass tubes, plastic screws and nails. Figure 5.3 shows examples of some of these formats.  

 

Figure 5.3: Some examples of RFID tags Depending on the outer form the tag should have, there are two options of how to arrange 

the antenna.  In glass  tubes, nails, and other  tags  that have a  certain volume  it  is usually a coiled wire that acts as antenna.   In contrast, when the tag is supposed to be a flat label made of paper or plastic foil, coiling 

is not an option. In these cases, the antennas are usually placed on the tag using a technique called metal  printing  in which  an  ink  is  placed  on  the  foil  and  then  passed  through  an electroless chemical solution. That triggers a chemical reaction that leads metal to “grow” on the label. A more costly alternative to that procedure is using certain acid and copper etching techniques. (http://news.bbc.co.uk/1/hi/technology/3860229.stm)  

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 9(50)

As  the  size  of  the  antenna  is  directly  linked  to  the wavelength  of  the  radio  signal,  the antenna  is the main factor determining the size of such  labels. In general, one may say that because of the space the antenna requires, labels are seldom smaller than 20cm³.  

5.6 Readers Just  like  tags,  readers may  have  various  formats,  sizes  and  price  levels.  They may  be 

stationary  and  incorporated  into  other machinery  or  hand‐held  (Figure  5.4),  possibly  no larger than a mobile phone. Usually, the specific characteristics of the reader are determined by  its working  environment. Today,  there  are  readers  available  that would  fit  almost  any kind of application.  Prices for readers usually vary between several hundred and more than one thousand US‐Dollars, depending on their characteristics.   However,  in  early  2003, Toppan,  a  Japanese printing  company  announced  that  it would 

have  low‐cost readers on  the market by  June  that year. These readers were  to cost no more than US‐$ 20 per piece (www.rfidjournal.com/article/articleview/279/1/1/). Although this low‐cost  reader may not prove  to be  the most  reliable  technology available,  the announcement may be seen as an indication that prices for RFID readers are dropping rapidly.     

Figure 5.4: Examples of hand-held readers   

6. THE WOOD SUPPLY CHAIN OF SCA

The  following  abstract  explains  the  processes  along  the  supply  chain  dealt with  in  this report. It is taken from Timpe (2005), pages 7‐8.  

In  order  to  be  able  to  explore  possible  improvements  through  the  implementation  of  new technology,  an  understanding  of  current  procedures  in  the material  flow  is  required.  The following description of the material  flow process  is based on explanations and clarifications given by Mr. Per‐Anders Hedström, Head of Development and Innovation at SCA Skog AB.  Figure 6.1 illustrates the different processes involved in harvesting trees and shipping the logs to the corresponding mill. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 10(50)

 

Figure 6.1: The wood supply chain   

The  starting point of  the whole process  is a  forest area  that has been chosen  for  logging. A harvester  is the  first handler to work on the site, cutting the trees and  leaving a  logged area behind. A forwarder then collects all the logs from the ground and transports them to the road side,  building  up  a  pile  of  logs  there.  This  pile  of  logs  is  then  fetched  and  shipped  to  the corresponding mill by a truck. 

 All those operations must usually be finished within three to five weeks as wood may not be too old when it arrives at mills for further processing. Only during winter months when the wood quality deteriorates less quickly, wood may lie piled but unprocessed at a logging site for up  to  15 weeks. Making  sure  that wood  does  not  arrive  at mills  too  late  is  crucial  as  the quality of finished products cannot be guaranteed if the deterioration of wood fibre has had too much effect on the quality of incoming raw material. 

 Areas chosen  for  logging can be quite  large so that  it may take the harvester several days to complete the logging. Although forwarder and harvester always work in a team, it may be that they do not arrive at the  logging site on the same day. Coordinating the work of harvesters, forwarders and truck drivers in such a way that all logs are always picked up and shipped to mills in time, is a challenging task. The most common problem in this coordination is that the truck drivers arrive too late to pick up the logs from the piles next to the road.  

Identification and Stamping

When  the  logs  have  been  collected  from  the  forest  area  and  brought  to  the  road,  it  is  the forwarder’s task to stamp the wood in the pile. The number stamped on the logs acts as a code that provides information necessary for the further handling of the wood. It identifies the area the logs come from, the corresponding forest owner, and who was in charge of logging the site. Furthermore,  the  identification  number  tells  how  the  related  payment  issues  need  to  be handled. 

 Once a shipment of  logs arrives at  the mill,  they have  to pass  through a measuring station where the number that has been stamped on the  logs by the  forwarder  is checked  in order to make sure that the truck driver picked up the right wood when he carried out the order that was  given  to  him. This  is  done  by  entering  the  number  on  the wood  into  a  computerized database that links each identification number to the relevant information concerning logging 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 11(50)

site  and  ownership‐  and  payment  issues. Time  control  information  cannot  be  contained  in form of  these  identification numbers. Time  is managed by keeping  track of  the  starting and finishing point of the harvesters’ and forwarders’ work.  

 Judging  the  process  of  stamping  the  wood  regarding  practicality  issues  reveals  poor workability. The identification numbers have to be stamped in red paint by hand, which makes the procedure time consuming and messy. As a rule, at  least 20 percent of all  logs  in a pile need to be stamped by the forwarder but in practise it is hard to choose those 20 percent of logs in such a way that they are evenly distributed in the pile.   An even distribution is of importance because one pile of logs does not necessarily equal one truck load of logs. Sometimes several truck loads are needed to process one pile of logs, so that in the  first shipment only the top part of a  log pile may be taken to the mills. However, the problem is that the forwarder pilot may find it hard to reach out to the top of the wood pile to stamp some of the top  logs because the pile may simply be too high. Thus, more  logs will be stamped in the lower part of the pile than in the upper one, so that only few logs that arrive at the mill early will carry identification numbers. 

 Today,  there  hardly  exists  any  better  alternative  to  the  procedure  of  stamping  the  wood. Sometimes paper tags are used to mark woodpiles but there are several problems related to that practise. First of all, paper tags are  less weather resistant than numbers stamped directly on the wood. They are easily destroyed or carried away by rain, snow, wind, etc.  

 Secondly, it is much easier to sabotage the identification of the wood. If somebody wanted to steal wood from a pile where paper tags have been used, all that person would have to do is to rip off the paper and take the unmarked wood away. Stamped numbers do not offer complete protection against theft but to remove the marking on the  log one would have to saw off the part of the  log  that has been stamped, which  involves a  little more effort  than  in the case of paper tags.  During the analysis of this supply chain it is important to keep in mind that not all stages are carried out by SCA directly. There are multiple parties involved in this process as the workers on  the  logging  sites  and  the  truck  drivers  are  usually  employees  of  companies  that  are contractors to SCA. If possible changes along the supply chain are considered the question of how the related costs should be split amongst the different parties will automatically arise and  must be dealt with.     

7. THE INFORMATION NETWORK OF THE WOOD SUPPLY CHAIN

Obviously,  a  possible  implementation  of RFID would  have  profound  effect  on  the way information  is communicated along  the supply chain. Therefore,  it  is crucial  to analyse  the current  information network  in order to understand how  it may be advanced by RFID. The below‐shown abstract taken from Timpe (2005), pages 19‐22 deals with that issue.  

The  following  description  of  SCA’s  information  network  is  based  on  the  semi‐structured interviews that were conducted with different actors along the chain during the trip undertaken with Mr. Per‐Anders Hedström  to observe  the handling procedures and get a better,  first‐hand 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 12(50)

understanding of the practical issues related to the subject of this report. Special attention during the interviews and observations was given to the following questions:  • What are the actors’ information needs? • How much time do  they need to dedicate to  the  transmission of  information (…) and what 

means of transmission do they use? • How reliable are the current procedures?  • What are problems the interviewee may incur with these procedures? 

 An examination of  information needs revealed  that  they do not vary greatly between  the actors involved. In order to be able to perform their task harvesters and forwarders simply need to know the  location of  the  site  that  they are assigned and when  they are  supposed  to  start  the  logging procedure.  In  addition  to  that,  they  need  to  know whether  that  site  is  chosen  for  a  complete logging or for thinning. The truck drivers need to know the location of the site at which log piles are  ready  for  being  picked up  and  they need  to  know what mill  these  logs  are  supposed  to  be shipped  to. The operators of  the measuring  station also need  to be able  to  identify  the area  the wood on the truck they are examining comes from. 

 Figure 7.1 shows a map of the information network in SCA’s wood supply chain as it exists today. The links between the different actors represent the transmission of information while the arrows indicate the direction in which the information travels. 

Figure 7.1: The actual information network  

The  1st  stage  in  the  process  (1)  is  a  dialogue  between  SCA’s  different  industries  and  the organisation’s  forest  management  and  transport  division.  This  dialogue’s  purpose  is  to determine how the industries’ demand can be matched with possible supply. Once a decision is reached,  the production manager, who  is  in  charge of  coordinating different  logging  teams, sends orders (traktdirektiv) to the harvesters and forwarders (2) who always operate in teams.  

 These orders  feature, amongst other specifications, a number by which the site that has been chosen for logging can be identified. All forest areas carry such a number which is shown on 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 13(50)

the maps the harvesters and forwarders use to allocate the site they have been assigned. Once they have arrived at the area, they begin processing the trees. Mistakes are very rare at this stage. Only two or three times a year the wrong site is logged because identification numbers have not been read carefully enough or maps have been interpreted incorrectly. If this happens, it is mostly a site next to the correct one that is logged by mistake. 

 While the harvester is operating, a processing file is developed in a computer system linked to the harvesting machinery. Data entered into this processing file includes the quality category of each tree that is cut, its type (e.g. fir, pine), its diameter, the time when it was harvested and the  length  of  the  logs  that were  cut  from  it. The  procedure  of  entering  these  data  into  the processing  file  of  the  computer  system  is  semi‐automatic  as  some  of  the measurements  are done  by  the machine  itself  while  other  parameters  like  the  tree  type must  be  determined manually.  

 However,  this does not  slow down  the process  of  logging  as  the  operator  of  the harvesting machine  simply needs  to press a button on his handling  stick  to  choose a new  tree  type or quality category while he approaches the next tree he intents to cut. (…)  The stamping of the wood (3) is done by the forwarder once he has collected and piled the logs. Each  forwarder  carries  a  box,  containing  an  ink‐pad  and  a  core  to which different number plates can be attached. The forwarder looks up the site identification number and copies it to the  core  by  attaching  the number plates  accordingly. Then he uses  the  core  and  ink‐pad  to stamp  the  logs  he  has  piled. There  are  two  rules  that  he  has  to  comply with  in  doing  so. Firstly, 20 percent of all the logs in the pile need to be stamped. Secondly, the distribution of stamps must be done in such a way that there is one stamp per square metre of the pile’s cross section.  

 The second rule is relevant because one pile of logs does scarcely equal one truck load of logs. An equal distribution across the pile ensures that no matter how many times the truck needs to be loaded again to process the whole pile, each truck load will carry some of the marked logs.  

 The process of stamping the wood is the most time consuming one in the information network. Depending on the conditions of the working environment (weather, lightness, etc) and the size of the pile that needs to be stamped it takes the forwarder about 10 to 20 minutes to complete the task. The most significant problem with the stamping procedure  is the paint  it  involves. Having to attach the right numbers to the core and then use the ink pad to stamp the paint on the  wood  always  leaves  the  forwarder’s  hands  and  clothes  stained.  This  is  particularly agonizing because the red paint used for the wood stamping is very sticky and difficult to get rid of, once it has touched skin or fibre.   

        Once  a  day  harvesters  and  forwarders  send  reports  on  the  progress  of  their  work  to  the production  manager  and  transport  manager  (4).  The  harvester’s  report  contains  the processing  file  that  has  been  developed  during  his work, which  is  then used  to update  the computer systems of the above‐mentioned managers. Filing these reports only takes a couple of minutes as the procedure is almost fully computerized.  

 The  transport manager  relies on  the  topicality of  the  information provided by his  computer system as he is in charge of coordinating the transportation of logs from logging sites to mills. When harvesters and forwarders have worked on a site, the transport manager issues orders to the truck drivers, instructing them to pick up the wood (5). The order files handed out to the 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 14(50)

truck drivers feature, amongst other specifications, the site identification number that has been used by harvesters and forwarders to allocate the area and that the forwarder has stamped on the log piles. (…) Once the truck driver arrives at the log pile, he checks whether the number on his order matches the number on the logs and starts shipping the logs to the mill. 

 When  the  truck arrives at the measuring station  it  is  investigated by  the measuring station operators  (6).  The measuring  station mainly  consists  of  a  ramp  that  acts  like  a weighing machine.  It  determines  the  weight  of  the  truck  that  is  positioned  on  the  ramp,  which  is important because the truck drivers payment is linked to the total weight of the freight he has processed. Thus, empty trucks are weighed when they leave the mill and weighed again once they return with their freight.  

 In addition to the weighing of trucks there are several other procedures that take place at the measuring  station. Once  the  truck has arrived,  the measuring  station operator  takes a brief look at the freight and the stamp on the wood. Because of his experience a quick glance at the freight  already  tells  him whether  the  log  size  is  right  and  the  quality  of  the wood  is  good enough. The  truck  driver  then  hands  his  order  file  to  the measuring  station  operator who manually enters the logging site identification number into his computer system to record the arrival of the wood from that site and gives the order file back to the driver.  

 Normally, it takes the measuring station operator less than 5 minutes to process an incoming truck.  False  recording  is  rare  but  sometimes  the  procedure  is  prolonged  because  the  truck driver first hands the wrong order file to the operator, so that the numbers on the logs and the number on the order do not match. He then has to go back to his truck and find the right order file among his papers. When the entry has been made into the measuring station’s computer system, the entered data is used to update the production manager’s and transport manager’s systems and to account for the incoming wood (7). (…) 

 All  in  all  the  conclusions  from  the  field  trip  through  the wood  supply  chain  are  that  the current information flow system is quite efficient with little possibilities for errors or mistakes to  occur. As  the  computer  systems utilized  are  regularly updated  by  incoming  reports  and information  from  other  actors,  it  is  ensured  that  all  parties  along  the  chain  have  the information  they need  to perform  their  tasks. The single most  time consuming  (…) activity along  the  information  chain  is  the  process  of  stamping  the  wood.  It  is  also  the  most problematic of the activities because of the dirtiness involved. Thus it definitely makes sense to explore possibilities  to  reengineer  this assignment  to make  it  less messy and more  efficient, while other procedures along the chain have a lesser need of improvement. 

  

8. FESAIBILIY REQUIREMENTS AND TECHNOLOGICAL CHALLENGES

The following part, taken from Timpe (2005), pages 25‐26 deals with the feasibility issues, related to a possible implementation of an RFID‐based log tracking system.  

For the analysis of alternatives to the stamping of logs it is important to know what practical and technical requirements these alternatives would need to meet to fit SCA’s current process design.  Some  feasibility  requirements  concern  the  handling  as  such  and  thus  relate  to 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 15(50)

ergonomics, while others concern the restrictions on wood contamination set by the mills and requirements regarding weather resistance and durability.  

 Handling: The way  the  task  of marking  the  logs  is  currently  designed  requires  that  the marking  or tagging  be  done  manually,  using  a  hand‐held  device.  There  is  no  automated  system  or machinery  in  the process design at  the moment  that  could  carry out  that  task without any human guidance and  it  is  reasonable  to assume  that  integrating  such additional machinery into  the  current  system would  be  difficult  and  not  cost  effective.  Instead,  the  new  system should allow  for  the  forwarder  to continue making  the markings by hand, using a wireless, hand‐held marking or tagging device.  

 The reading of the tags or identification labels should also allow for a portable wireless device to  be  used.  To  read  the  RFID  tag  (…)  and  visually  check  the  incoming  truck  load,  the measuring station operators would have to leave their office, go out to the truck on the ramp and  choose  a  tagged  (…)  log  to  be  read. Therefore  the  reading  or  scanning  technology  he utilizes should be portable and wireless, too. 

 Wood Contamination: Processing wood fibre at the mills is a very sensitive procedure that can easily be harmed if the fibre contains too much contamination. Therefore labels and tags used on the wood logs should carry as little objectionable material into the processing as possible. Plastics can not at all be tolerated  in the  fibre processing procedure, so no plastics should be utilized  in (…) tagging, unless  they  can  be  removed  before  the  wood  is  processed. Metal  is  another  problematic material  that  should  be  avoided  but may  be  approved  if  only  tiny  amounts  are utilized.  In contrast to that, paper is tolerable as a tagging or labelling material as it cannot stand the high temperatures involved in processing the fibre and thus simply vanishes.    Durability and Weather Resistance: The handling and shipping of logs involves a lot of heavy machinery, which requires the label or tag in question to be very robust and rugged. It would make no sense to use a material on the wood that could not stand the rough handling environment and would easily be damaged by the machinery handling the logs. The label or tag would be required to remain unharmed when logs collide while they are loaded, fall to the ground or cause other sorts of agitation and clashes.  

 Moreover, the tags or labels would have to be weather resistant enough to remain unharmed if left outdoors, stuck to a log in the forest for up to 15 weeks, which is the time logs may remain unprocessed  in winter. During  the  course  of  one  year,  outdoor  temperatures  the  tags  (…) would have  to  stand may vary  roughly between –30 and +30° C while weather phenomena include blazing sun, rain, hail, snow, and wind. The (…) tag material itself and the material used to attach it to the log would thus have to be fit to stand such hard weather conditions and must be insensitive to the influences of temperature, aridness, humidity and dirt.

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 16(50)

9. THE WOOD SUPPLY CHAIN OF SCA WITH AN RFID APPLICATION

Now that the current procedures along the wood supply chain and its information network have been investigated, and the feasibility requirements are known, the next step is to explore how RFID may be implemented in this context to substitute the stamping procedure.  In general, there are two kinds of systems one can imagine: an open loop RFID system and 

a closed loop system. In an open loop, tags would vanish in the production process and every log tagged would receive a new transponder. In contrast to that, in a closed loop tags would be recycled, i.e. removed from the logs before they enter into production and re‐used on fresh logs (Figure 9.1). In doing so, one could ignore the constraints regarding tagging material set by the mills.   

 

Figure 9.1: An open loop versus a closed loop system However,  a pervious  study  has  shown  that  a  closed  loop  is  the  less  economical  option, 

since  it  involves adding an entire new workstep  (i.e.  the  removal of  tags  from  logs)  to  the chain of procedures (Timpe 2005, pages 30‐31).   In an open  loop system where  tags vanish  in  the production process,  the amount of  tags 

needed  becomes  the main  cost driver.  In  trying  to  keep  the  operational  costs  for  a  future RFID‐based  log  tracking  system  as  low  as  possible,  one  needs  to  reduce  the  amount  of marked  logs  to  a minimum.  The  key  to  that  is  the  question  of what  actually  needs  to  be identified at which stage along the chain.   Looking at  the previously described  supply  chain, one  can  identify  two points, at which 

wood needs to be identified. It needs to be identified by the truck driver when he  arrives  at  the  logging  site  to  pick  up  the  piled  logs  for  shipment  and  it  needs  to  be identified  by  the measuring  station  operator  once  the  truck  arrives  at  the mill  gate.  It  is important to notice that at these two points, logs are compiled in batches of different sizes. At the logging site, logs lie organised in piles that may vary widely in size. When shipped to the 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 17(50)

factory  by  truck,  they  are  compiled  in  stacks  of  roughly  50  logs  each. Usually,  one  truck carries three of these stacks; one on the truck itself and two on the trailer.  Thus, what the truck driver needs to identify when he arrives at the logging site is a pile of 

logs, while the measuring station operator needs to identify each stack that arrives by a truck. In an ideal case, each of these units of logs should be identifiable by carrying  just one RFID tag. The following description shows how that could be achieved:  When the forwarder pilot has piled the  logs at the site, he puts one RO RFID tag on each 

pile in a specified position (e.g. the bottom right log of each pile). He then scans the tag with a hand‐held  reader,  links  its  serial  number  to  the  logging  site  identification  number,  and communicates the link to a database. In that database, accessible to all actors along the supply chain,  any  relevant  information  regarding  this  pile  of  logs  (e.g.  time  of  logging)  can  be compiled.   

 

Figure 9.2: Log piles along a forest road   When the truck driver arrives at the site he scans the tag identifying the pile with his RFID 

reader  and  checks whether  its  serial  number  leads  to  the  right  logging  site  identification number. He does not have difficulties finding the one tag on the pile since the forwarder has put it in a predefined position. He then starts loading the logs from the pile onto his truck.   When he has compiled all  three stacks on his  truck, he puts one RFID  tag on each stack, 

making  sure  that  they,  too,  are  in  a predefined position  that  is  easy  to  reach by hand. He reads  them, creates  the necessary  link between  their  serial number and  the correct  logging site  identification number  and  sends  it  to  the database. He  then  ships  the  logs  to  the mill where the measuring station operator awaits the incoming wood.   On arrival, the truck driver lets the measuring station operator scan the tags he has put on 

the stacks so  that  the  logging site  identification number can be checked once more and  the identified wood can be accounted for in the relevant computer systems. In fact, the procedure of accounting for the arrived batch of logs, which is a partially manual procedure today, can be  fully automated by RFID. As  the RFID  reader of  the measuring  station operator  can be directly  connected  to  the  relevant  database,  the  right  entries  into  that  database  can 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 18(50)

automatically  be made  the  very moment  the  tag  is  scanned.  Thus,  the measuring  station operator will no longer have to manually copy identification numbers from order papers into computer databases.      It becomes clear that in this scenario the potential to fully minimize the percentage of logs 

that need to be marked can be realized. The only disadvantage is that one needs to split up the marking procedure. Unfortunately, one  cannot  let  the  forwarder mark all  the  logs  that eventually need to carry a tag. It is simply impossible for him to know which logs from the pile are going  to end up  in  the same stack on  the same  truck  load once  they are  loaded  for shipment. Thus,  in order  to have precisely one  tag per stack one can mark stacks only after they have been  compiled on  the  truck  in  their  final composition, which  is why part of  the marking procedure needs to be moved downstream from forwarder to truck driver.  Of course,  it remains to be  investigated whether one needs a safety margin to allow for a 

possible malfunctioning of tags. Perhaps, one needs to put two tags one each pile and stack to assure that they are identifiable at all times. However, the fact that in this scenario most of the tags would only have to function for the time of shipment from forests to mills is clearly an advantage. If they had to be put on the logs immediately after they are compiled, they would have to remain intact for a much longer period of time during which they would be exposed to many more challenging weather conditions.  One  of  the  concerns  expressed  by  SCA  regarding  this  scenario  is  that  it  does  not  offer 

sufficient protection against theft. Whereas today 20 percent of all logs in a pile have a stamp, in  the  above‐described  scenario  only  one  log  in  the  whole  pile  would  carry  a  tag. Consequently,  it would be much easier to take away some of the unmarked  logs from piles that lie in the forests.   A possible solution may be to  introduce another cheap and simple way of marking wood 

for theft protection that is complementary to the tagging. In addition to putting the tag that identifies the pile, the forwarder could use standard spray paint to put a sign or symbol on a number of logs in the pile to protect them against easy theft. Putting these spray paint signs is an  easy  and  simple  procedure  that  should  not  add  significant  costs  or  time  to  the whole system.   Even  if  it  is  decided  that  one  needs  more  than  one  tag  per  pile  to  have  a  sufficient 

protection against theft, the calculations presented later in this report will show that doubling or tripling the number of tags in a pile does not have a huge impact on overall costs. That is because the number of piles is relatively small compared to the number of stacks, which are the main cost factor when it comes to tagging.   In examining how RFID can be  implemented  in  this supply chain, one may also consider 

combining  it with global positioning systems (GPS) technologies that could further enhance and facilitate log tracking.      

10. REVIEW OF RELEVANT LITERATURE AND KNOWLEDGE

The primary tool for collecting all existing, public knowledge relevant for this project was searching  the  internet  and  online  databases  at  institutes  and  libraries.  Contacts  were 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 19(50)

established  through  email  with  various  experts  in  the  field  of  RFID  and  forestry.  They represented  RFID manufacturers,  RFID  solution  providers,  consultancy  firms,  universities and  research  institutes  (e.g.  the  College  of  Forest  Resources,  University  of Washington), forestry companies, associations of  forestry companies, and  forestry research  institutes  (e.g. the International Union of Forestry Research Organizations).   Throughout the literature review, special attention was given to the following questions: 

 • What are general characteristics of the RFID market today?  • What are the experiences of the forest industry with RFID?  • Is  there  a  tag  format  on  the  market  that  fits  the  specific  requirements  of  this 

application? If yes, what does it cost?  

10.1 The RFID Industry Since RFID is getting increasing attention from various businesses all around the world, the 

RFID  industry  is  currently  in  a  very  dynamic  state  of  immaturity. Although  there  are  a number of big players  in  the market  (e.g. Texas  Instruments, Alien Technology) many new small and medium‐sized businesses related to RFID are being founded. In general, one may say that tag supply and manufacture is dominated by a few global players, whereas there are a fast number of smaller actors in the field of RFID consultancy and system integration that have the capacity to provide tailor‐made solutions.     According to the Venture Development Corporation, the value of worldwide shipment of 

RFID systems  (i.e. hardware, software and services) was almost US‐$ 1.8 billion  in 2004. By 2008  the  market  is  expected  to  reach  US‐$  5.9  billion.  (www.vdc‐corp.com/autoid/annual/04/br04‐03.html)    

10.2 RFID in Forestry today Compared to other industries, forestry lags behind when it comes to the implementation of 

RFID technologies. That is why there is little literature publicly available that deals with the utilization of RFID in forestry supply chains.   Trätek

In  2000,  the  Swedish  forestry  research  organisation  Trätek  launched  a  3  year‐long  log tagging project (LINESET) under the supervision of Richard Uusijärvi. The objective was to optimize  the utilization of  forest  raw materials and  the use of  resources by  tagging  logs  to retrieve better and more accurate information regarding the properties of the wood.   Unfortunately, no final report of that project is available. Hence, the conclusions from this 

project are not known with certainty. Nonetheless,  it seems  that although  the project could not find satisfying solutions to the practical problems of implementing the above‐mentioned tagging  system,  it  concluded  that  there  is  high  potential  to  streamline  the  operations  in forestry  through  such  a  system.  More  about  the  LINESET  project  can  be  read  on www.sp.se/tratek/LINESET.   

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 20(50)

World Bank Report

Dykstra, Kuru, Taylor, Nussbaum, Magrath, and Story (2002) examines the advantages and disadvantages  of  a  vast  variety  of  different  log  marking  techniques.  Amongst  these techniques  are  paint  and  chisel  labels,  branding  hammers,  conventional  labels,  nail‐based labels, magnetic  stripe  cards,  smart  cards, RFID  labels, microtaggant  tracer paint,  chemical tracer paint and chemical and genetic fingerprinting.   As key strengths of RFID the authors identify the fact that signals can be read in almost no 

time  and  under  difficult  conditions,  even  under water.  Furthermore,  RFID  tags  have  the potential to store more data than can be obtained by other means of marking while offering a high  level  of  covert  security.  Thereby  they  can  “enhance  logistics  and  stock  inventory functions”. (Dykstra, Kuru, Taylor, Nussbaum, Magrath, and Story, page 64)  Weaknesses of RFID, as  the authors see  them, are  the  lack of  international standards,  the 

relatively high costs of implementing and operating an RFID system and the fact that there is no possibility to go back to manual reading in case of a system breakdown. (ibidem)  As a conclusion regarding the future application of RFID in forestry, Dykstra, Kuru, Taylor, 

Nussbaum, Magrath, and Story argue that “the initial application of RFID technology in the forest  industry  is  likely  to be  in stock control of processed wood products” (page 65). They predict  that RFID  technology will be  feasible  in  forestry when prices per  tag have dropped below US‐$ 0.20 and claim that so far “RFID labels are not being used in the forest industry except on a trial basis” (ibidem).    Weyerhaeuser

Weyerhaeuser, a  large  international  forest products company has shown some  interest  in RFID recently. As many of Weyerhaeuser’s customers are Wal‐Mart suppliers, they are forced to comply with Wal‐Mart’s rule that all their top 100 suppliers use RFID tags on their cases and boxes – products that Weyerhaeuser is manufacturing for them. For the development of a suitable  system,  Weyerhaeuser  turned  to  Intermec  Technologies,  a  senior  business development manager for RFID.   According to a former associate to that project, Weyerhaeuser was originally interested in 

an RFID system that would allow them to track the logs from the moment a tree is felled all the way  to  the  end of  the  supply  chain when  the  finished wooden  container  is delivered. Since  it  proved  impossible  to  create  a  tag  that  would  survive  all  transportation  and processing along the chain, this idea was abandoned.    Weyerhaeuser  is still engaged  in RFID research but the company now focuses on tagging 

already  produced  boxes  rather  than  tagging  raw  materials  upstream  from  the  factories. (www.seattletimes.nwsource.com/html/businesstechnology/2002065830_rfid18.html)   Cambium

An  internet‐based  search  for  RFID‐applications  in  forestry  revealed  just  one  case  of  a forestry  business  that  was  seriously  pursuing  a  log  tracking  system  based  on  RFID technology.  That  business  is  Cambium  Forstbetriebe,  a  small‐sized  forestry  company, situated  in  the  Odenwald/Southern  Germany.  Their  yearly  logging  volume  is  roughly 70,000m³.  Cambium  is  not  a  forest  owner,  nor  does  the  company  own mills.  Their  core business is the logging of forests and the shipment of logs to the mills. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 21(50)

 In  2004 Cambium  launched  a pilot project  for  the  implementation of  an RFID‐based  log 

tracking system, collaborating with technology providers DABAC, ObjectStore and Progress Software.  The  system  is  based  on  using  small,  plastic  RFID  nails  (Figure  10.1)  that  are knocked into each log to identify it when read at the various stages along the chain. 

 

Figure 10.1: RFID nails for forestry applications  A test version of the system was introduced for the felling season of winter 2005/2006. The 

whole system  is expected to be fully  implemented and operational by summer 2006. Figure 10.2 illustrates its functions.   

Figure 10.2: Cambium’s RFID-based log tracking system

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 22(50)

The upper level of the graph illustrates the material flow (MF) at Cambium from the forest 

to  factories  and mills.  The  lower  level  shows  the  related  information  processing  activities (RIPA)  that are based on  tagging each  individual  log with an RFID nail. By comparing  the data that is transmitted to the database at each step with the data transmitted at the previous step, Cambium is able to track and account for each and every log and minimize shrinkage. Data that is transmitted to the database includes the ID‐number of the tag, and properties of the corresponding log (e.g. type, quality category, diameter, length).  Cambium has declared certain benefits that are expected from the implementation of RFID 

(www.cambium‐forstbetriebe.de/lts.htm). These benefits are:   

o Reduction of shrinkage from 10 – 15 percent down to 1 – 3 percent o Reduction of the payment reconciliation process by more than 50 percent o Reduction of time log piles lie idle in the forests o Better control over volume and quality o Savings  on  conservation  and  protection  measures  that  are  otherwise 

necessary o Better  ability  to meet  specific  customer  (i.e. mills,  factories)  demands  (e.g. 

regarding humidity) o More efficient liquidity planning 

 As  these  expectations  partly  resemble  what  SCA  desires  to  achieve  through  an 

implementation  of  RFID,  it  would  be  interesting  to  know  to  what  extent  Cambium’s expectations  regarding  the  listed  benefits  have  come  true. Unfortunately, when  contacted, Cambium‐owner Gerhard Friemel said that it was too early to give a credible  judgement on this since  the system has  just been  implemented. But he declared his general willingness  to give his  judgement on  that once he had  the  related  information at hand. He was confident that by spring 2006 he would be able to provide valuable and credible information about their system.    Although  the  RFID  application  created  for  Cambium  has  already  won  the  2005 

Computerworld  Honor  Award  for  Innovation  in  Manufacturing (http://investors.progress.com), one major  technical obstacle  remains. The plastic RFID nail cannot be tolerated by paper mills since plastics harm the sensitive procedure of processing pulp. Therefore these nails need to be removed or dissolved in some way before logs can be processed. For this problem Cambium has not yet found any satisfying solution.    When looking at the development at Cambium for inspiration and reference it is important 

to keep a few major differences between their case and SCA in mind. The most obvious may be  the  scale  of  operations. Whilst  Cambium’s  yearly  logging  volume  is  70,000m³,  SCA’s Ortviken mill alone processes about 950,000m³ annually.   From  that difference  in  the  scale of operations derives another  factor  that must be  taken 

into account. Since SCA is a much larger company they achieve economies of scale and can therefore be more efficient  in operations than Cambium. It appears that Cambium’s level of shrinkage currently lies between 10 and 15 percent. It is reasonable to assume that this figure is far smaller for SCA, even today as no RFID technology is being used.   

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 23(50)

Another  aspect  to  keep  in mind  is  that,  as  discussed  earlier,  SCA  is  interested  in  the identification of stacks of logs. At Cambium, each individual log is tagged. As a consequence of that,  the  points  along  the  supply  chain  that  should  be  chosen  for  tagging  or marking  are different.   NJE Consulting

Although  none  of  the  RFID‐related  companies  that  were  contacted  could  show  any significant expertise regarding how RFID could be implemented in this case, NJE Consulting deserves being mentioned. NJE  is  a Canadian RFID  and data  collection  system  integrator. They provide all the components (hardware and software) needed for these systems and also offer training and support services.   When  contacted,  Bartek Muszynski,  CEO  of  NJE,  showed  considerable  interest  in  the 

subject and, unlike other RFID experts who were contacted, contributed to finding a solution by  providing  valuable  thoughts  and  input.  He  even  proposed  that  a  confidential  non‐disclosure  agreement  be  signed  between NJE  and  this  project  to  allow  a much  closer  co‐operation. However, after consideration, this offer was rejected by the project associates since the  general understanding was  that  one  should  first undertake more  own  research  before turning to another party for consulting.   Of course, it cannot be  judged today whether or not this Canadian company would really 

have  the  capability  to develop  and deliver  a  system  fit  for SCA’s needs. Nevertheless,  the degree  of  serious  interest  Mr.  Muszynski  has  shown  and  his  willingness  to  contribute distinguish NJE from many other RFID businesses. Should SCA Skog, some time in the future decide that the time has come to seriously pursue RFID and co‐operate with an expert in that field to develop and implement that system, NJE should be amongst the companies taken into consideration for a possible cooperation.       

10.3 Available Tag Designs under Consideration After  a  thorough  investigation  of  the  portfolio  of  tags  the market  offers  today,  it was 

concluded  that  there  is no  tag design  readily available  that would  fit SCA’s needs without some customization or adaptation.   The  feasibility  requirement  that  is  hardest  to  comply  with  is  the  restriction  regarding 

materials for tag housing. Today, no tag exists that offers the required durability and stability without including some plastic part. In fact, there are a nail‐shaped RFID tags that have been designed especially for forestry applications – but they, too, are made out of polyamide and glass  fibre. Although  there are a handful of different RFID nails offered,  they all  share  the same material and roughly the same price level. The one with most references in literature is manufactured by Sokymat and is available for US‐$ 2.34 at www.RFIDusa.com .   A tag design that comes close to a solution regarding the material‐issue is a glass ampoule 

that carries an RFID transponder inside. These ampoules are between 20 and 50mm in length and only a  few mm  in diameter. Their primary application  today  is  in  the area of pet and livestock  identification.  If  these  ampoules  could  be  inserted  into  logs,  one  could  solve durability  and  stability  problems  as  the  transponder  would  be  hidden  from  external influences. But it cannot be ruled out with certainty that glass ampoules, too, are harmful to the pulp processing procedures. In addition to that, their price level of US‐$ 2‐5 is relatively high. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 24(50)

 Two  materials  that  would  definitely  not  harm  the  processes  at  mills  and  still  meet 

durability and stability requirements are wood and cork. However,  there are no  tags  today that use these materials for shielding the transponder they carry.   Transponders on paper or plastic foil are not only a very common but also very inexpensive 

RFID tag format. The transponder and antenna are mounted on a label that is no thicker than usual printing paper and normally is about 20cm³ in size. These simplest of labels usually cost about US‐$ 0.10. In 2005, Smartcode, a large provider of RFID infrastructure announced that their prices  for  inlays had dropped  to  just  7.5 US‐cents  for order quantities of one million (www.smartcodecorp.com/newsroom). Prices  have dropped  rapidly  in  previous  years  and are expected to hit a final low of about US‐$ 0.05 in a few years.   As there is no fitting RFID solution available in the market right now, one may think about 

which RFID  tag  format  to  use  as  a  basis  for  the  necessary  customization.  From  a  strictly financial point of view,  it  is obvious that the  ideal solution would be an RFID tag based on simple  paper  labels.  Paper  does  not  harm  the  processes  at  mills,  but  certainly  leads  to challenges regarding making the tag water‐resistant and durable. However, there are ways of making paper waterproof by applying emulsions and impregnations.    

11. EXPERIMENTS WITH RFID LABEL AND LOG

To determine whether or not  there  is a potential  to customize  inexpensive RFID  labels  in such a way that they are able to meet the requirements of this application, simple experiments were conducted with such a tag and a log. The tag used is a simple plastic foil label, produced by iPico, a developer of passive RFID products. It is about 2cm wide and 10cm in length and operates on a  frequency of 868 MHz. Figure 11.1  shows  the  image of an RFID  label, quite similar  to  the  iPico  label used  in  the experiments. The  log was a  small piece of  fresh pine, about 30cm in diameter. For reading purposes, a stationary reader at Mid‐Sweden University was used.  

Figure 11.1: An example of an RFID label The key to assuring the readability of a tag is control over the near field of its antenna. The 

near field is an area in close proximity to the tag, which is defined as “the region within one wavelength  of  an  antenna”  (www.mmfai.org/public/glossary.cfm).  The  transmission  of  a 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 25(50)

radio  wave  signal  is  highly  dependant  on  the  characteristics  of  that  near  field,  i.e.  the materials present  in  the near  field,  the degree of moisture, etc. Only  if  the properties of  the near field are under control can an antenna be designed and fine‐tuned to fit that specific near field.  In order  to determine whether or not  the  tag used  for  the experiments can  tolerate wood 

fibre  in  its  near  field  it was  placed directly  on  the  surface  of  the  cross‐section  of  the  log. Whereas the tag has a reading range of more than a metre in open space, no reading could be achieved when it was put on the log, not even at only a few centimetres distance. However, the moment the tag was removed from direct contact with the log surface to create one to two centimetres of distance between log and label, reading became possible at a distance of about 10 to 15cm.     To  explore  the  sensitivity  of  the  tag  to moisture,  a wet  paper  towel was  used  to  bring 

moisture into the near field. When that paper towel was placed between tag and reader with the  tag  touching  it,  reading was very unreliable and only  sometimes possible  at a  reading distance of no more than 2cm. When placed behind the tag with direct contact to it, the wet paper  towel made  reading  entirely  impossible. Nevertheless,  the moment  the paper  towel was  removed  from direct  contact  to  the  tag  and  a distance of one  to  two  centimetres was created between the objects the tag could be read without problem.   Consequently, it must be concluded that if a customized tag for this application was to be 

created based on the label used for the experiments, one would have to:   

- find  a way  to  attach  it  to  the  log while  keeping  a  few  centimetres  of  open  space between tag and log,  

- find a way to protect the tag from direct contact with wet material and moisture.   There are two options to satisfy the first requirement. One may choose to attach the label in 

such a way that it does not touch the surface of the cross‐section of the log directly but keeps the necessary distance by sticking out a few centimetres. But one can also create the necessary free  space  in  the  near  field  by drilling  small  holes  in  the  log  over which  the  label  can  be clamped.   Considering  the  working  environment  it  becomes  clear  that  it  is  preferable  to  have  a 

solution that does not stick out from the log. Agitation and collision caused by handling may otherwise damage the tag or make it fall off.  Regarding  the  second  requirement,  it must  be  noted  that whatever material  is  used  to 

protect the tag against moisture it must also satisfy the material constraints set by the paper mills. Consequently, it is understood that being a plastic foil label, this tag as such does not satisfy these constraints. However, switching from plastic foil to paper as a label material is not  difficult  and  does  not  lead  to  any  significant  difference  regarding  the  reading‐related behaviour of the tag during the experiments.   The following paragraphs explain the experiment that yielded the only satisfactory results 

regarding both requirements.  In the log, two holes were drilled over which the tag can be placed (Figure 11.2). The holes 

are  about  1cm  deep,  1cm wide  and  5cm  long.  Between  these  two  holes,  a  small  corridor 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 26(50)

remains. As  the  idea  is  to  clamp  the  label  over  the  free  space,  that  corridor  is  needed  to stabilize the label. If a long hole was used instead, there would be a risk that the label is torn and ripped apart when too much pressure is applied from outside directed towards the label and the hole.  

 Figure 11.2: Cross section of log with holes

In order to satisfy the second requirement, different experiments were undertaken to find a material that protects the label against water and moisture and satisfies the constraints set by the mills  jointly. The main  focus  of  the  experiments  so  far was  solving  this problem with paper  made  waterproof.  After  placing  water  on  different  kinds  of  papers  baking  paper proved to be the most water‐resistant of the tested materials. Whereas paper carton absorbed quite a lot of water and thereby became very corrugated, baking paper absorbed only a small amount of water, dried out again swiftly and showed little corrugation.  The  following paragraph describes  in  short what  baking paper  consists  of  and  by what 

means it is made water‐resistant.   

Baking paper consists of base sheets which are coated on one or both sides and printable. A silicone emulsion is applied in an extremely thin film by special coating equipment to the base sheet and subsequently dried. During  the drying process,  this silicone  film hardens  fully  to furnish the paper with a specific release characteristic. (www.branofood.de/web/prinzip.html)  

    To determine whether or not  the above‐mentioned thin silicone film poses a threat  to  the 

procedures at paper mills Anders Gannå, responsible  for such questions at SCA’s Ortviken paper mill was contacted. He confirmed that it is highly unrealistic that such a thin layer of silicon would harm the processes of paper production.   

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 27(50)

To indicate whether the tag could be sufficiently protected using that kind of material the label was embedded into a piece of baking paper that was folded around the label to cover its front and backside. Sealing  this baking paper  label proved difficult  since  the baking paper does not stick well to the adhesive agent of sellotape. Consequently, it required quite a lot of adhesive tape to seal the baking paper.  The label was, after that, cramped over the two holes drilled into the log and fastened with 

two small nails (Figure 11.3). Because of the softness of the fresh log, these nails could easily be pressed into the wood fibre with bare hands and without the use of a hammer. 

Figure 11.3: Longitudinal section of log with tag   After the label had been mounted, the tagged log was read. Without difficulty the tag could 

be  read  at  a  distance  of  10  ‐15cm.  To  determine whether  or  not  this  solution would  also withstand the conditions of the working environment, the tagged log was taken outside and placed on a bench. During November and December 2005, the log was regularly taken to the reader to check whether the tag was still intact and could be read. Weather conditions during this time varied and included rain, heavy snow, and frost.     However,  the  tag always  remained  readable although  the  reading  range was  reduced  to 

just  a  couple  of  centimetres when  the  label  had  been  exposed  to  a  lot  of water  and  had become wet.   The experiments  that have been  conducted have  thus  shown  that  it  is possible  to base a 

customized tag on inexpensive RFID labels. However, to create the necessary free space in the near field of the antenna, relatively small holes must always be drilled or milled into the log, unless one prefers a solution where the tag sticks out.   

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 28(50)

Furthermore, it could be shown that baking paper offers satisfactory features when it comes to protecting the tag against moisture. To make the tag less exposed to agitation and damage, one may  consider  investigating  solutions where  the  tag  is  placed  into  the  log  rather  than being mounted  onto  its  surface. However,  it  is  impossible  to  create  such  a  solution with flexible  labels,  since  they  cannot be affixed  inside a hole  in  such a way  that  they  stay  in a position that assures enough free space in the near field.   Nonetheless,  that problem may be  solved by mounting  the  label on  a  thin,  stiff wooden 

stick or plate  first  that could  then be  inserted  into  the hole  in such a way  that  it keeps  the necessary distance between log and tag. Figure 11.4 illustrates the above‐explained design.  

Figure 11.4: Longitudinal section of log with stiff tag   

12. ANALYSING THE COSTS OF AN RFID SYSTEM

12.1 The four Phases of RFID Implementation When  making  an  analysis  of  the  financial  and  economic  consequences  of  an 

implementation  of  RFID  in  SCA’s  supply  chain,  one  must  keep  in  mind  that  this implementation comes, in fact, in four separate phases.  Phase I:

In  the  first phase of  the  implementation all  the necessary components of an RFID system (i.e. tags, reading hardware, software, etc.) need to be acquired, configured and installed. The cost structure of that phase is dominated by these initial investments that are necessary to get the system started.  

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 29(50)

Phase II:

Once the system has been installed, it can be taken into the phase of day‐to‐day operations. The  costs  incurred during  this phase are  thus  solely operational and are driven mainly by daily tagging activities’ costs. In addition, one may also find some economic benefits from the utilization of RFID that set in during this phase and lead to cost savings.   However,  today  the  mills  are  not  technically  capable  of  taking  full  advantage  of  all 

potential benefits of putting RFID tags on log stacks. One of these benefits would be to fine‐tune the treatment of log batches to specific characteristics of the wood fibre. These properties could  be  known  if  every  stack  carried  an  RFID  tag. Unfortunately,  today’s mills  are  not capable of a flexible treatment of log batches that is fine‐tuned to their specific characteristics even if the necessary information was known.  Phase III:

In the third phase, mills would be modernized to such an extent that they are able to take full  advantage  of  the  potential  benefits  of  RFID.  The  cost  structure  of  this  phase  is consequently  composed by  the operational  costs of  the  already  implemented RFID  system and the  investments needed to modernize the mills. It must be understood that making the decision  to  invest  in more modern mills has huge  financial  consequences  and  it may  take many years to come before SCA reaches such a decision. According to Per‐Anders Hedström at SCA Skog it is not likely to happen within the next 5 to 10 years.   Phase IV:

Once  all  the  necessary  investments  have  been made,  one  reaches  a  phase  in which  the potential benefits of RFID can be fully taken advantage of and the cost structure of the system consists  only  of  the  day‐to‐day  operational  costs.  Realized  cost  savings  in  this  phase  as compared  to  earlier  stages  derive  from  better  management  of  chemicals  needed  for processing pulp. Being able to fine‐tune the treatment of log batches, one can use just as much chemicals  as  is  necessary  for  that  specific  batch, which makes  the  use  of  resources more efficient and operations more environment friendly.   The focus of the analysis presented in this report is on Phase II. It is very difficult to make 

an  exact  financial  analysis  of  the  first  phase  since  the  initial  investment  needed  depends greatly on the specific properties of the chosen system. Hardware (e.g. readers) and software components vary  significantly  in price, depending on  their quality. However, deciding on what system at what cost would be needed only makes sense once an RFID system is found that is cost effective in day‐to‐day operation.   Making an  in‐depth  cost analysis of Phases  III and  IV would not  result  in any valuable, 

well‐based conclusions either since they lie too far in the future. An analysis of these phases would simply carry too many uncertainties to be credible.   

12.2 Today’s Costs at the Ortviken Paper Mill The  following section explains all relevant costs  that are  incurred along  the supply chain 

today. It is important to keep in mind when reading the cost and calculation‐related parts of this  report,  that  the  figures  given  are  based  on  the  processes  in  the  supply  chain  of  the Ortviken paper mill only. Thus,  they do not  represent  the  total volume or  cost  for  all  the 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 30(50)

operations of SCA Skog. Furthermore, the figures given are estimates and averages, some of which are subject to seasonal change.   When computing relevant costs along the supply chain today, costs that are unlikely to be 

influenced  by  an  implementation  of RFID  or  are difficult  to  judge  regarding  their  change under RFID application (e.g. transportation costs) are ignored.   One of the costs not to be ignored is the stamping costs today. For the pulp wood in Ortviken’s supply chain they are as follows:  

Stamping material in SEK/m³: 0.06Stamping labour in SEK/m³: 0.32Total marking costs in SEK/m³ 0.38

 The  annual  volume  of  processed  pulp wood  in  the  chain  amounts  to  981,590m³, which 

leads  to  total annual  stamping material costs of   SEK 58,895.40  (0.06  * 981,590) and annual stamping labour costs of  SEK 314,108.80 (0.32 * 981,590). The total amount of stamping costs is thus SEK 373,004.20 (58,895.40 + 314,108.80).     Another  cost  category  that needs  to be  considered  is  inventory  costs. They  represent  the 

capital  lockup  caused  by material  lying  idle  at  the  various  points  along  the  chain.  It  is reasonable to assume that an implementation of RFID can result in a reduction of lead time and inventory levels due to better control and timing of the activities in the supply chain. The following table shows that today inventory costs are SEK 9 million (300 SEK/m³ * 30,000m³ of inventory).   

Inventory costs in SEK/m³ 300Volume of inventory in m³ 3,0000Total inventory costs today in SEK: 9,000,000.00

 Due  to deteriorating wood  fibres  a  certain  amount of wood has  to be downgraded  to  a 

lower quality class. One of the expected benefits of RFID is a better control over lead times, which  should  result  in  a better utilization of  resources  and more precise  time planning of shipping activities. Thereby, the amount of wood that must be downgraded is expected to be reduced. The costs caused by this loss of value today are shown in the table below to be SEK 800,520.00 (28 SEK/m³ * 28,590m³ of downgraded volume).   

Downgrading costs in SEK/m³ 28Volume downgraded in m³ 28,590Total downgrading costs in SEK: 800,520.00

 Consequently, the total amount of relevant costs along the chain today is: 

 SEK   373,004.20 

+  SEK   9,000,000.00 +  SEK   800,520.00 =  SEK  10,173,524.20 

 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 31(50)

12.3 Nine Scenarios The most interesting variable to investigate in Phase II is price per RFID tag. It is the main 

cost driver of the system in that phase and finding the right price level is crucial to keep the system economical. The question is at what price per tag one can reach a break‐even situation. As was explained above, there are two factors, namely inventory and downgrading costs that are expected to be influenced by an implementation of RFID. To find out what the break‐even price  per  tag  is when  assuming  that  these  two  factors  behave  in  a  certain way,  different scenarios were developed.   Assumptions regarding inventory

As was shown earlier,  the current  inventory  level  is 30,000m³, resulting  in costs of SEK 9 million.  One  of  the  assumptions  that  should  be  made  to  take  into  account  the  worst possibility is that RFID does not fulfil the expectations and no reduction of inventory can be achieved.   Another reasonable assumption is that RFID leads to a certain reduction in inventory, but 

does not minimize  inventory down  to  the  lowest possible value. The value chosen  for  this moderate change  is an  inventory  level of 25,000m³,  leading  to SEK 7.5 million  in  inventory costs (25,000m³ * 300 SEK/m³).   According to Per‐Anders Hedström, in an ideal situation SCA would only need 18,000m³ of 

inventory  to  support  its  operations.  So  an  interesting  assumption  to  investigate  is  that  by implementing RFID, SCA actually manages  to  reduce  its  inventory  to  that  level,  leading  to inventory costs of just 5.4 million (18,000m³ * 300 SEK/m³).   To summarize, the three chosen assumptions regarding inventory are: 

 • no change (n/c)      SEK 9 million in costs • moderate change (mod/c)    SEK 7.5 million in costs • maximum change (max/c)    SEK 5.4 million in costs 

 Assumptions regarding downgrading

Just like with inventory, one also needs to take the possibility of no change in downgraded volume into account. Thus, downgrading costs would remain at SEK 800,520.00 even if RFID is used.  Since downgrading is a problem that is caused directly by insufficient information, there is 

no  “ideal”  level  of  downgrading  as  there  is  an  ideal  level  of  inventory  that  is  needed  to support  operations.  Thus,  one may  hope  to  eliminate  downgrading  as  far  as  possible  by implementing RFID. Therefore, the value chosen for the assumption of moderate change is a reduction  of  downgraded wood  by  50  percent,  resulting  in  costs  of  SEK  400,260.00  (SEK 800,520.00 * 0.5).  Even  though  a  total  elimination of downgrading  is  the  ideal one  tries  to  reach,  it  is not 

reasonable  to  assume  that  one will  actually  achieve  it.  Even with  the most  sophisticated technology  human  error  remains  a  factor  that  can  hardly  ever  be  entirely  eliminated. Furthermore, the pace of deterioration of wood fibre highly depends on weather conditions, which are subject  to daily  fluctuations that are difficult  to predict with certainty. Thus,  it  is more  reasonable  to  assume  that  a  certain  amount  of  volume  will  always  have  to  be 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 32(50)

downgraded. Taking  that  into account,  the assumption  regarding maximum change  is  that downgrading will be reduced no more but  to a  level of 20 percent of  today’s volume. This assumption leads to costs of SEK 160,104.00 (SEK 800,520.00 * 0.2).   Thus, the three assumptions on downgrading result in: 

 • no change (n/c)      SEK 800,520.00 in costs  • moderate change (mod/c)    SEK 400,260.00 in costs • maximum change (max/c)    SEK 160,104.00 in costs  

 The Scenarios

Based  on  these  six  assumptions  nine different  scenarios  can  be developed,  as  table  21.1 shows.  Table 12.1: The nine different scenarios used in the study  

downgrading no change mod change max change no change a), b) a) a) inventory mod change a) a) a) max change a) a) a)

 In  this  table, a) stands  for  the price per RFID  tag at which  the costs of  the corresponding 

scenario deviate from current costs no more than by SEK 2,000 and a situation of break‐even is reached.   In the no change/no change situation, a figure b) is added, which represents the price per 

tag in a situation in which marking costs are doubled. Per‐Anders Hedström has stated that given  that  no  benefits  from RFID  are  incurred  during  Phase  II,  the maximum  amount  of additional costs tolerable would be reached when marking costs become twice as high as they are today. That is why in the no change/no change situation, this is another possibility that is taken into account. Nevertheless, it must be kept in mind that these additional costs can only be  tolerated  temporarily and are only acceptable  if  there  is serious potential  to upgrade  the system at a later point in time in such a way that some benefit from RFID is achieved.    It should also be understood  that b) refers  to a situation  in which only marking costs are 

doubled, not  a  situation  in which overall  costs  (marking,  inventory and downgrading) are twice  as  high.  In  contrast  to  that,  a)  shows  the  price  per  RFID  tag  at  which  total  costs (marking, inventory and downgrading) equal current total costs.   After having developed the nine scenarios regarding inventory and downgrading, it must 

be decided under what degree of RFID implementation these scenarios should be looked at. For this analysis three different degrees of RFID implementation are chosen.  The  first of  the  three analyses shows how much a  tag may cost  if each stack receives one 

RFID  tag, but no  tags are placed on piles. The  second analysis assumes  that each pile and each  stack  receive one RFID  tag and  shows  the corresponding price per  tag  levels  that are tolerable. Finally, the third analysis is based on assuming that each pile receives one tag while each stack receives two. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 33(50)

 By comparing  the break‐even price  levels of  the nine scenarios under each of  these  three 

assumptions one can compare how much break‐even price levels change if one moves from marking just stacks to the more realistic situation in which both stacks and piles are marked. Moreover, the final analysis takes into account the possibility that more tags will be needed in order to compensate for malfunctioning tags. The level of two tags per stack and one per pile was  chosen  because  it  is  reasonable  to  assume  that with  this  additional  number,  one  can always assure that log piles and stacks are identifiable. However, it does not necessarily mean that one actually has to put all these additional tags on stacks. They may  just as well be put on piles, without affecting the results of the calculations.     

12.4 Related Calculations Appendices A ‐ C show the detailed calculations that yield the results for break‐even price 

levels presented in the following section of this report. These calculations are based on figures provided by SCA Skog, which are explained in this section. It is important to realize that these figures  are  estimates  and  averages  and  that  the  actual values may  fluctuate with  seasonal changes.   As was mentioned  earlier,  SCA’s Ortviken paper mill  receives  a  total  annual  amount of 

981,590m³ in pulp wood from the forest areas connected to its supply chain. The volume per pile varies widely but  it may be assumed that on average, one pile consists of 500m³. Thus, the total number of piles that is processed during the course of one year is 1,963 (981,590m³ / 500m³).  The volume of pulp wood comprised in a stack is estimated to be 15m³. Consequently, the 

number  of  stacks  processed  annually  is  65,439  (981,590m³  /  15m³).  These  figures  are  of importance  as  they have a direct  influence on  the number of RFID  tags needed under  the three different assumptions that were mentioned earlier.   When  evaluating  the  different  scenarios,  it must  be  kept  in mind  that marking‐related 

labour costs are assumed to remain at today’s level of SEK 314,108.80 in all cases. The actual labour costs in case of an RFID implementation highly depend on just what technique is used to mount  the  tags. However, keeping  in mind  that marking  today  takes between 10 and 20 minutes per pile, it is reasonable to assume that there will not be a significant unfavourable change in the time it takes to mark the wood should one switch to an application of RFID.   Even if there is an average deviation of a few minutes that deviation is not likely to have a 

huge impact on cost structures since the shifts of forest workers are several hours long. Thus, a  few minutes change are relatively  insignificant compared  to  the  total amount of working time.   

12.5 First Assumption: One Tag/Stack Table 12.2 shows the different prices per RFID tag in a situation where the corresponding 

scenario reaches today’s cost levels. It illustrates, for instance, that if there is a modest change in downgrading and a maximum change in inventory levels, RFID tags may cost SEK 62.03 at most  for  the  system  to be economical. As was mentioned earlier,  the no change/no change scenario  includes an extra  figure  that refers  to a situation where marking costs are  twice as high as they are today. 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 34(50)

 Table 12.2: Tolerable price/tag for one tag/stack  

downgrading no change mod change max change no change SEK 0.9, SEK 6.6 SEK 7 SEK 10.68 inventory mod change SEK 23.8 SEK 29.93 SEK 33.6 max change SEK 55.9 SEK 62.03 SEK 65.7   What  can  be  seen  in  this  table  is  that  changes  in  inventory  levels  have  by  far  the most potential to result  in actual cost savings. That simply results from the fact that the costs per volume of inventory are much higher than those for downgrading.  Regardless  of what  happens  to  the  amount  of downgraded  volume,  reducing  inventory 

levels from a “no change” situation to “maximum change” always frees additional SEK 55 per tag  that may be spent.  In contrast  to  that, assuming  that  inventory  levels are  fixed, moving from no change in downgrading to maximum change only allows for an additional SEK 10 to be spent.    It must be  realized  that hitting  a price  level of only SEK 0.90 per  tag  in a no  change/no 

change situation will be very challenging.  It  is more realistic  to assume  that an actual price per tag will be closer to the upper limit of SEK 6.60 that is allowed in this scenario.    

12.6 Second Assumption: One Tag/Stack and one Tag/Pile The below‐shown table refers to a situation in which each stack and each pile are marked 

with  an  RFID  tag  and  shows  the  corresponding  break‐even  price  levels,  as  well  as  the previously explained extra figure in a no change/no change situation.   Table 12.3: Tolerable price/tag for one tag/stack and one tag/pile   downgrading no change mod change max change no change SEK 0.88, SEK 6.4 SEK 6.8 SEK 10.37 inventory mod change SEK 23.12 SEK 29.06 SEK 32.6 max change SEK 54.3 SEK 60.2 SEK 63.8

  

Note that when comparing table 12.2 with this table, moving from marking stacks only to marking piles and stacks does not have a significant influence on the allowed cost levels. The maximum deviation from figures in table 12.2 occurs in the scenario where both inventory and downgrading levels change the most. In that case, the break‐even price limit is SEK 1.90 lower under this second assumption than it is under the first.   

12.7 Third Assumption: Two Tags/Stack and one Tag/Pile 

As was mentioned previously, the third assumption is considered to take into account the maximum amount of tags possibly needed. However, this does not imply that all of these tags 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 35(50)

must actually be distributed the way the calculation suggests. They may just as well be placed on piles instead to better protect them against theft.  Table 12.4   includes the corresponding figures for the nine scenarios under the third 

assumption.   

Table12.4: Tolerable price/tag for two tags/stack and one tag/pile  

downgrading no change mod change max change no change SEK 0.45, SEK 3.25 SEK 3.45 SEK 5.25 inventory mod change SEK 11.73 SEK 14.75 SEK 16.55 max change SEK 27.45 SEK 30.55 SEK 32.36  

Note  that,  under  this  assumption moving  from  a  no  change  to  a maximum  change  in 

inventory situation while downgraded volume stays the same merely frees an additional SEK 27. The extra amount of money that can be spent  if downgrading  is reduced to a minimum while inventory is assumed constant is roughly SEK 5.    

13. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

An analysis of the processes in the supply chain from forests to mills revealed that there is a potential to streamline operations and make more efficient use of resources by implementing an RFID‐based  log tracking system  in the chain. This system should be an open  loop, using inexpensive, passive, RO RFID devices.   However,  a  careful  review  of  relevant  literature  and  an  enquiry  on  the  RFID  market 

revealed  that  there  exists  no  standard  RFID  tag  that would  fit  the  special  needs  of  this application. Technically,  satisfying both  the material constraints set by paper mills and  the requirements of the working environment is challenging but not impossible.   The experiments have shown that a paper‐based  label that  is weather resistant enough to 

perform in this environment can be created using standard baking paper. However, in order to make  it  function, one always needs a certain  free space  in  the near  field of  the antenna, which  can best be achieved by drilling or milling a  small hole  into  the  log  in or on  top of which the tag can be placed.    An enquiry on previous applications of RFID  in  forestry showed  that no RFID‐based  log 

tracking  system  has  yet  been  commercially  implemented  by  any  other  forestry  company. However, there are a number of businesses that have taken  interest  in the subject and have invested in creating such a system (e.g. Weyerhaeuser, Cambium).  When considering such an implementation at SCA, it is important to keep in mind that there are four phases of implementation in which costs and cost structures vary significantly.   The  analysis  of  cost  structures  along  the  chain  in  Phase  II  and  the  examination  of  the 

various scenarios have shown, that there is considerable potential to design a customized tag without  exceeding  tolerable  cost  levels  regarding  prices  per  tag.  It  could  be  shown  that favourable changes in inventory levels and the volume of downgraded wood resulting from 

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 36(50)

RFID would lead to significant cost savings. That, in turn, would allow for additional money to be spent on RFID tags without violating break‐even price limits.     A concrete example is that when moving from one tag per stack to two tags per stack  the 

break‐even price per RFID tag is halved. Hence, it is reasonable to assume that a suitable tag for costs of SEK 3.25 (ca. US‐$ 0.43) can be designed. Thus, one may conclude that there is a prospect to create an RFID‐based log tracking system using customized RO RFID labels that operates  at  tolerable  price  levels  in  day‐to‐day  operations,  even when  assuming  that  no reduction in inventory levels or downgraded volume can be achieved.     Therefore, it makes sense to further investigate the technical aspects of such customisation, 

while keeping the cost restrictions in mind. One may also reconsider the scenarios that were developed  and  alter  them  in  such  a way  that  the  changes  in  inventory  and  downgraded volume  represent well‐based  predictions  rather  than mere  assumptions. These  predictions should be based on a more exact examination of optimal  lead  time and  inventory volumes along  the  chain  and  take  seasonal  changes  into  account.  Furthermore,  it  is  advisable  to investigate  how  RFID  could  be  integrated  with  other  technologies  (e.g.  GPS)  to  further automate and facilitate the log tracking procedure.    

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 37(50)

REFERENCES

Literature • Öhmann/Zetterlund: (2004), RFID – framtiden för den svenska livsmedelindustrin? • Timpe, D: (2005), Barcode and RFID Technologies: Alternatives to Log Stamping for 

Wood Identification in Forestry? • Dennis P. Dykstra, Kuru, Taylor, Nussbaum, Magrath & Story: (2002), Technologies 

for Wood  Tracking  –  Verifying  and Monitoring  the  Chain  of  Custody  and  Legal Compliance in the Timber Industry 

Important Contact Persons • Gerhard Friemel      g.friemel@cambium‐forstbetriebe.de  • Bartek Muszynski      [email protected]  • Mats Wennebo        [email protected]

Websites used for Enquiry • www.sca.se  • www.dabac.com  • www.progress.com/index.ssp  • www.epcglobalinc.org  • www.cambium‐forstbetriebe.de   • www.nje.ca  • www.rfid.averydennison.com   • www.sokymat.com  • www.skogforsk.se • www.sp.se/tratek  • www.rfidinc.com • www.rfidjournal.com  • www.rfidusa.com • www.ti.com  • www.alientechnology.com  • www.csiro.au  • www.atlastech.co.nz  • www.acg.de  • www.capturetech.nl • www.dyna‐sys.com  • www.rfid‐card.com • www.baumer.se  • www.intersoft‐us.com  • www.cfr.washington.edu  • www.savi.com  • www.siemens.com  • www.champengineering.com  • www.rf‐it‐solutions.com  • www.iufro.org  • www.electrona.se  • www.transcore.com  

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 38(50)

• www.analytica‐india.com  • www.icfrnet.unp.ac.za  • www.fs.fed.us/research  • www.envfor.nic.in/icfre/icfre.html • www.safnet.org • www.cal‐pak.com  • www.brooks.com  • www.aimglobal.org  • www.aegid.de  • www.brucktech.i‐coms.at  • www.advancedidcorp.com  • www.helveta.com  • www.procontrol.hu  • www.feig.de/deu/default.htm  • www.weyerhaeuser.com  • www.bib.slu.se/bibliotek/skogs 

 

Quoted Websites • www.idtechex.com/products/en/articles/00000396.asp • www.feedforward.com.au/News/world‐industry‐news‐vol16.htm • www.rfidjournal.com/article/articleview/258/1/1/ • http://news.bbc.co.uk/1/hi/technology/3860229.stm • www.rfidjournal.com/article/articleview/279/1/1/ • www.vdc‐corp.com/autoid/annual/04/br04‐03.html • www.sp.se/tratek/LINESET • www.seattletimes.nwsource.com/html/businesstechnology/2002065830_rfid18.html • www.smartcodecorp.com/newsroom • www.branofood.de/web/prinzip.html • http://investors.progress.com/phoenix.zhtml?c=86919&p=irol‐

newsArticle&ID=721451&highlight • www.cambium‐forstbetriebe.de/lts.htm  

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 39(50)

APPENDIX A: ONE TAG/STACK

I) NO CHANGE/NO CHANGE a) Break-even Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 58,895.40 at SEK/Tag 0.90

Total 373,004.20

Inventory n/c in SEK: 9,000,000.00

Downgrading n/c in SEK: 800,520.00

Total 10,173,524.20

b) Marking costs twice as high Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 431,899.60 at SEK/Tag 6.60

Total 746,008.40

II) NO CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 458,075.33 at SEK/Tag 7.00

Total 772,184.13

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,444.13

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 40(50)

III) NO CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 698,892.08 at SEK/Tag 10.68

Total 1,013,000.88

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,173,104.88

IV) MOD CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,557,456.13 at SEK/Tag 23.80

Total 1,871,564.93

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,172,084.93

V) MOD CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,958,599.25 at SEK/Tag 23.93

Total 2,272,708.05

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,968.05

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 41(50)

VI) MOD CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 2,198,761.60 at SEK/Tag 33.60

Total 2,512,870.40

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,172,974.40

VII) MAX CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 3,658,058.73 at SEK/Tag 55.90

Total 3,972,167.53

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,172,687.53

VIII) MAX CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,059,201.85 at SEK/Tag 62.03

Total 4,373,310.65

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,173,570.65

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 42(50)

IX) MAX CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,299,364.20 at SEK/Tag 65.70

Total 4,613,473.00

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,173,577.00

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 43(50)

APPENDIX B: 1 TAG/STACK & 1 TAG/PILE

a) Break-even Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 59,314.21 at SEK/Tag 0.88

Total 373,423.01

Inventory n/c in SEK: 9,000,000.00

Downgrading n/c in SEK: 800,520.00

Total 10,173,943.01

b) Marking costs twice as high Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 431,376.09 at SEK/Tag 6.40

Total 745,484.89

II) NO CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 458,337.09 at SEK/Tag 6.80

Total 772,445.89

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,705.89

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 44(50)

III) NO CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 698,964.06 at SEK/Tag 10.37

Total 1,013,072.86

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,173,176.86

IV) MOD CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,558,346.11 at SEK/Tag 23.12

Total 1,872,454.91

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,172,974.91

V) MOD CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,958,717.04 at SEK/Tag 29.06

Total 2,272,825.84

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,173,085.84

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 45(50)

VI) MOD CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 2,197,321.93 at SEK/Tag 32.60

Total 2,511,430.73

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,171,534.73

VII) MAX CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 3,659,956.47 at SEK/Tag 54.30

Total 3,974,065.27

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,174,585.27

VIII) MAX CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,057,631.30 at SEK/Tag 60.20

Total 4,371,740.10

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,000.10

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 46(50)

IX) MAX CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,300,280.35 at SEK/Tag 63.80

Total 4,614,389.15

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,174,493.15

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 47(50)

APPENDIX C: 2 TAGS/STACK & 1 TAG/PILE

I) NO CHANGE/NO CHANGE a) Break-even Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 59,778.83 at SEK/tag 0.45

Total 373,887.63

Inventory n/c in SEK: 9,000,000.00

Downgrading n/c in SEK:

800,520.00

Total 10,174,407.63

b) Marking costs twice as high Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 431,736.00 at SEK/tag 3.25

Total 745,844.80

II) NO CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 458,304.37 at SEK/tag 3.45

Total 772,413.17

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,673.17

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 48(50)

III) NO CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 697,419.70 at SEK/tag 5.25

Total 1,011,528.50

Inventory in SEK: 9,000,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,171,632.50

IV) MOD CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,558,234.86 at SEK/tag 11.73

Total 1,872,343.66

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,172,863.66

V) MOD CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 1,959,417.24 at SEK/tag 14.75

Total 2,273,526.04

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,173,786.04

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 49(50)

VI) MOD CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 2,198,532.56 SEK/tag 16.55

Total 2,512,641.36

Inventory in SEK: 7,500,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,172,745.36

VII) MAX CHANGE/NO CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 3,658,464.46 at SEK/tag 27.54

Total 3,972,573.26

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 800,520.00

Total 10,173,093.26

VIII) MAX CHANGE/MOD CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,058,318.42 at SEK/tag 30.55

Total 4,372,427.22

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 400,260.00

Total 10,172,687.22

FSCN – Fibre Science and Communication Network ISSN 1650-5387 2006:39 Internet: http.//www.miun.se/fscn FSCN rapport R-06-63 Page 50(50)

IX) MAX CHANGE/MAX CHANGE Tagging Costs:

Labour in SEK: 314,108.80

Material in SEK: 4,298,762.16 at SEK/tag 32.36

Total 4,612,870.96

Inventory in SEK: 5,400,000.00

Downgrading in SEK: 160,104.00

Total 10,172,974.96