Probleembepalende fase – deelprobleem 1

De Diagnose-Ontwerp-Verandering (DOV) methode, die uitgebreid toegepast is op het hoofdprobleem, vormt ook de basis voor analyse van de deelproblemen. De probleembepalende fase van deelprobleem 1 begint met een algemene beschrijving van bewerkingstijden en batchgroottes. Uiteindelijk zal bepaald worden of de gestelde klachten reëel zijn zodat de werkelijke oorzaken hiervoor geïdentificeerd kunnen worden.

4.1.1 Algemene oriëntatie

Binnen de productie van Variass wordt er gewerkt met batches om schaalvoordeel te verkrijgen en om de kostprijs zo laag mogelijk te houden. De batches zijn vooral van belang op de SMT-afdeling (Surface Mounted Technology) waar de insteltijden relatief groot zijn maar die verder buiten beschouwing worden gehouden. Figuur 14 laat de verhouding insteltijd/ procestijd zien van de top 15 actieve orders met de grootste werkinhoud op de Assemblage (totale productietijd).

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% V M S AF SMT arbeid SMT machine Bewerking v e rh oud in g s e tu p -pr oc e s ti jd in % procestijd setuptijd

De Assemblage-afdeling wordt gekenmerkt door een conventionele bevestigingsmethode van componenten op de printplaat (Through Hole in plaats van Surface Mounting Technology). De bewerkingstijden op Voorbewerking, Montage, Solderen, Afbouw, Test en Kwaliteitsbewaking variëren per order en ook per proces (tussen minder dan een uur tot 155 uur8).

Nieuwe producten worden bij Variass eerst als prototype beschouwd. Prototypes betreffen meestal het startpunt om “flow” (een normale serie van dat artikel) binnen te halen. Vaak wordt er eerst een model gemaakt van het artikel om de meeste fouten eruit te filteren. De prototypes worden soms in reguliere productie opgenomen en soms los gefabriceerd door ervaren medewerkers. Het assembleren gebeurt op basis van bouwtekeningen. Door hoofd Assemblage wordt gesteld dat alleen ervaren mensen voldoende kennis hebben om dit (zonder werkinstructies) op een juiste manier uit te voeren.

Variass heeft de wens om in een eerder traject de productie te betrekken bij de ontwikkeling van een product bij een klant. Dit om de maakbaarheid te vergroten, time-to-market te verlagen en uiteraard de kosten zo minimaal mogelijk te laten zijn.

4.1.2 Problemen/ klachten uit de organisatie

De oorspronkelijke klachten komen van Mariska Kleiker-Buitenhuis (hoofd Planning) en Melvin van der Weele (master planner): Orders met veel bewerkingstijd op een bepaald proces zijn lastig in te plannen in het geheel. Daarnaast stellen zowel de Plannings- als de Assemblage-afdeling (bij monde van procesmanager Bouwe Simens en hoofd Assemblage Ernst Mik) dat de productie van orders met grote bewerkingstijden veel hinder veroorzaken voor andere orders. Deze problemen zijn, indien er niets aan gedaan wordt, ook na een Polca-implementatie aanwezig. Ten tweede is het na implementatie van Polca mogelijk dat er meerdere Polca-kaarten voor productieautorisatie van een grote order nodig zijn. Zowel Planning als Assemblage vraagt zich af of medewerkers dan niet de voorkeur hebben voor kleine orders (waar weinig Polca-kaarten voor nodig zijn) boven de grote. Door het capaciteitsgebruik van een grote order moeten andere orders wachten en dit verhoogd de hoeveelheid onderhandenwerk (OHW) en de doorlooptijd. Ook de productie van prototypes wordt als verstorend ervaren op de werkvloer. Assemblage stelt dat er bij proto’s een grote afwijking bestaat tussen voor- en nacalculatie in productietijden, vooral op de Afbouw. Het hoofd van de Engineering stelt dat het ad-hoc karakter van prototypes verstorend werkt op de productie.

Op de Assemblage wordt er gestuurd op kwaliteit en kwantiteit. De doorlooptijd en de hoeveelheid onderhandenwerk dient verlaagd te worden net als het aantal indirecte uren die voormannen maken.

4.1.3 Functionele of instrumentele klachten

Uit interviews met verschillende medewerkers, voormannen en het hoofd van de Assemblage (Ernst Mik) blijkt dat er klachten zijn op het gebied van batchgroottes en bewerkingstijden. Een grote order (>80 uur werkinhoud op Assemblage) wordt als lastig hanteerbaar gezien op zowel de Assemblage als de Planning. Een order wordt in een bepaalde hoeveelheid besteld en Variass maakt een keuze betreffende de manier van produceren. In de huidige situatie wordt een order met veel werkinhoud meestal in een grote batch geproduceerd. Het gebruik van een grote batch is een instrumentele klacht, een eigenschap van het systeem. Het productiesysteem werkt met batches om schaalvoordeel te behalen. Grote batches leiden tot meer onderhandenwerk en daarmee tot een beperkte hanteerbaarheid van de order op de Assemblage.

De hanteerbaarheid van een order op de Planning betreft het lastig in te plannen van een grote order, rekening houdende met de beschikbare normcapaciteit. Het zoeken naar oplossingen voor het inplannen (inclusief de vele benodigde communicatie) neemt tijd in beslag. Dit zou erop kunnen wijzen dat het systeem niet efficiënt is, er wordt moeite gedaan (en dus kosten gemaakt) voor iets wat niet nodig is. De output van de Planning is lager dan nodig.

Prototypes worden intern aangeduid als Nieuw Product⁹ maar in dit rapport zal de term prototype gebruikt worden. Door middel van een voorcalculatie wordt de productietijd voor een nieuw product geschat. Hiermee is het van belang voor de capaciteitsbezetting op Assemblage.

Prototypes hebben altijd haast en dit heeft een impact op de productie in termen van capaciteit die snel beschikbaar moet zijn. Andere orders kunnen op dat moment stil komen te liggen (OHW). De hanteerbaarheid op de werkvloer is beperkt door het ad-hoc karakter van dit type product.

Uiteindelijk heeft een beperkte hanteerbaarheid (van grote orders en prototypes) een negatieve impact op de betrouwbaarheid van de productiedoorlooptijden. Het systeem is niet effectief, want het realiseert niet de doelen die gesteld zijn op het gebied van onderhandenwerk en doorlooptijd. Het functionele probleem is de beperkte hanteerbaarheid van grote orders en prototypes op zowel de Planning- als de Assemblage-afdeling.

4.1.4 Doel-/ perceptieprobleem

In deze sectie wordt voor beide aspecten van het functionele probleem (prototypes en grote orders) vastgesteld of het geen doel- of perceptieprobleem is.

9 Uit: Gebruik productieversie bij nieuw product en/of revisie. Een Nieuw Product is een product/project, waarmee geen enkele discipline binnen Variass ervaring heeft. De term “Nieuw Product” zal intern bij Variass gebruikt worden, voor externe partijen zal deze term in voorkomende gevallen niet gebruikt worden, hierbij is dan vaak sprake van een werkelijke proto of protofase.

Prototypes

Een nieuw product (prototype) komt binnen bij Variass en er wordt een “nieuw product calculatie” gemaakt. De afdeling Engineering zorgt voor de product-controle en daarna wordt inkoop aangestuurd. Op deze manier worden prototypes intensief begeleid om te zorgen dat er zo weinig mogelijk verstoringen optreden. De productieaantallen waar het om gaat vallen typisch tussen de 5 en 10 stuks. Er zijn echter ook nieuwe producten die wel een ‘normale’ ordergrootte betreffen. De productietijden uit de “nieuw product calculatie” worden ingevoerd in het SAP systeem en vormen de basis voor het inplannen van de capaciteit. Als de proto vervolgens opnieuw wordt besteld, wordt een “null calculatie” gemaakt (o.b.v. ongeveer 100 stuks). Dit wordt upgedate in SAP en hiermee wordt verder gepland en gerekend (o.a. in de verkoopprijs). Problemen op de productie die in één van deze fases plaatsvinden worden geregistreerd in een productierapport. Alleen indien deze problemen opgelost zijn, wordt de order vrijgegeven voor flow-productie. Dit valt onder de verantwoordelijkheid van de Engineering.

De ervaren onzekerheid in productietijd van een prototype (afwijking werkelijke t.o.v. gecalculeerde tijd) blijkt een perceptie te zijn. Uit een intern onderzoek door het Proto team (2009) bleek Calculatie “goed in staat om een juiste calculatie te maken welke op Productie gerealiseerd

kon worden. De standaard calculatiemethodiek is proefondervindelijk juist gebleken en hoeft niet aangepast te worden.”

Er zijn echter uitzonderingen in de vorm van strategische producten (in 2009 bijvoorbeeld Sony en Maser) waar de afwijkingen voornamelijk optreden op de SMT-afdeling. Deze betreffen innovatieve producten die aangeduid zijn als zijnde van strategisch belang voor Variass. Dit houdt in dat het een relatief nieuwe productiemethode betreft waarmee uitgebreider geëxperimenteerd moet worden en waarmee Variass een technologische voorsprong ten opzichte van concurrenten kan boeken. Voor nieuwe producten wordt extra productietijd ingecalculeerd en voor strategische producten is wordt een ruimere marge gehanteerd. Voor deze (strategische) gevallen is een mogelijke tijdsoverschrijding ondergeschikt aan het belang voor Variass. De Productie wordt echter wel afgerekend op een verlaagde efficiëntie.

Het probleem met de prototypes ligt op het gebied van onzekerheid. Op Engineering wordt getracht zoveel mogelijk problemen te ondervangen door controles en software-inzet. Ook door het maken van een model wordt de onzekerheid verkleind. Echter, omdat het een nieuw product betreft, met nieuwe componenten en minieme documentatie, zullen er altijd problemen optreden op de werkvloer. Een artikel die door Variass is geclassificeerd als “nieuw product” kan echter al bij een ander bedrijf geproduceerd zijn en zodoende relatief weinig problemen opleveren. Een “echt” prototype geeft relatief veel verstoring doordat het een nieuw ontwerp is, aldus de proto-bouwer (dhr. Cosse). Het doel met betrekking tot betere hanteerbaarheid lijkt haalbaar en vooral voor “nieuwe producten” zal dit relatief eenvoudig gerealiseerd moeten kunnen worden.

De beperkte hanteerbaarheid van prototypes is geen perceptie, zoals blijkt uit stilstanddata van de Assemblage. In 2009 blijkt dat 51 van de 157 on-hold situaties, prototypes betreft (32%) en dit laat zien dat proto-orders niet vaker stilstaan dan andere orders. Gekeken naar de totale gemaakte nacalculatorische uren op Assemblage in 2009, dan blijkt dat proto’s bijna 20% voor zijn rekening neemt. Dus één op de vijf orders (qua verhouding werkinhoud) is een prototype. Dit in ogenschouw nemende, zorgt hij relatief vaak voor een stilstandsituatie (1 op de 3). Daarnaast blijkt dat als een order stilstaat, de tijdsduur bij een prototype wel significant langer is. Het gemiddeld aantal dagen dat een prototype on-hold staat betreft 8,3 dagen terwijl het gemiddelde voor niet-prototypes op 5,8 dagen ligt (on-hold analyse van SAP data uit 2009).

Grote orders

De hanteerbaarheid van een order, op zowel de Assemblage als op de Planning, wordt bepaald door de werkinhoud. Een order met een grote werkinhoud (>80 uur assemblagetijd) geeft hinder op de werkvloer omdat veel capaciteit nodig is en andere orders daardoor mogelijk stil komen te staan. Daarnaast ontstaat bij een on-hold situatie van een grote order een gat in de bezetting waarvoor de voorman een oplossing moet zoeken.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Artikel A a n ta l uu r pe r be w e rk in g s s ta ti o n V M S AF

Figuur 15: Bewerkingstijden van top 15 artikelen per bewerking (in uren)

Als er op een lager niveau (op werkplek) gekeken wordt naar de werkinhoud van een order, is te zien dat de bewerkingstijden per werkcel behoorlijk kunnen variëren (Figuur 15). Daarnaast blijkt dat de grootste piekbelastingen plaatsvinden op de Assemblage- en niet op de SMT-afdeling. In de top 15 grootste orders qua werkinhoud, Figuur 15, zit bijvoorbeeld zowel een order met 2,7 uur afbouw-tijd als één die 146 uur bewerkt moet worden. Weer een andere order moet 155 uur op Solderen doorbrengen terwijl er geen afbouw-handeling nodig is.

In Figuur 16 zijn de maximaal benodigde uren van een bewerking op een bepaald station uitgezet tegen de beschikbare weekcapaciteit. In deze tabel zijn wederom gegevens uit de nacalculatie

van de top 15 actieve grootste orders gebruikt. Als een order met een piekbelasting vrijgegeven wordt, dan heeft dit een enorme capaciteitsbezetting op een station tot gevolg (oplopend tot 75%). De beperkte hanteerbaarheid van grote orders blijkt geen perceptieprobleem te zijn.

Werkplek Norm Week

15 2010 (uren)

Maximale benodigde uren voor een order

Percentage maximale uren t.o.v. weeknorm

V 102 63 62% M 138 62 45% S 292 155 53% AF 151 113 75% T&I 120 67 56% SMT (machine-uren) 96 30 31% SMT (man-uren) 95 30 32% Totaal 994 520 52%

Figuur 16: Beschikbare capaciteit en benodigde maximale productie-uren per bewerking

Volgens Haselhoff (1977) moet een organisatie effectief zijn en dit houdt in dat het doelen moet realiseren die gesteld zijn. Het doel van de productie om een doorlooptijd van 10 dagen te realiseren is in principe voor deze top 15 orders haalbaar omdat de benodigde capaciteit niet boven de beschikbare normcapaciteit komt. De order zou theoretisch zelfs binnen een week geproduceerd kunnen worden. Hierbij is echter geen rekening gehouden met andere orders die zich gelijktijdig in het systeem kunnen bevinden. De Assemblage stelt dat het doel om grote orders hanteerbaarder te maken, realiseerbaar is.

Een ander probleem komt van de Planning: die stelt dat het meer moeite en tijd kost om een grote order in te plannen. Dit vooral vanwege het zoeken naar een geschikte plaats om de order in te plannen. Er moet vaak geschoven worden met verschillende orders om voldoende capaciteit vrij te maken voor een grote order. De Planning wil gezamenlijk met de Assemblage de beschikbare productiecapaciteit zo goed mogelijk vullen en afstemmen op de norm, tot 100%. Binnen Variass wordt er gewerkt met capaciteits-/ bezettingsgrafieken. Er wordt gestuurd op de bezetting op Assemblage-niveau maar voor de bewerkingen worden losse grafieken aangeleverd om inzicht te krijgen in de werklast per week (Figuur 17 en Figuur 18).

AF=>Afbouw 0 100 200 300 400 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 B ezetting A fb. No rm:151 uur M=> Montage 0 50 100 150 200 250 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 B ezetting M o nt. No rm: 193 uur

Zoals te zien is in de bezettingsgrafiek van de Afbouw, wordt de normcapaciteit (beschikbare uren) overschreden in week 18 tot en met 24. In Figuur 18 is te zien dat er alleen in week 18 een tekort aan capaciteit op Montage is. In de top 15 van grote orders die actueel en actief zijn, staan drie orders waarvoor ruim 60 uur aan montagetijd nodig is. Deze orders zijn lastig in te plannen zonder overschrijding van de normcapaciteit. Ook zal de capaciteitsbezetting van een grote order gevolgen hebben voor andere (kleine) orders. Het schuiven met een grote order zorgt daarnaast ook snel voor een gat die moeilijk op te vullen is tot de gewenste 100%. Alle orders in de top 15 hebben op een bepaald bewerkingsstation een dergelijke piek in benodigde capaciteit (zie Figuur 15). Het gevolg hiervan is dat deze orders beperkt hanteerbaar zijn voor de Planning. Er wordt door de Planningsafdeling verwacht dat het mogelijk is om grote orders hanteerbaarder te maken.

Een grote order zorgt voor meer communicatie tussen Planning en Assemblage. Daarnaast zorgt de beperkte hanteerbaarheid voor een verlaagde flexibiliteit op zowel de Assemblage- als de Planningsafdeling. Ook bij een prototype is er meer communicatie nodig met verschillende partijen om oplossingen te zoeken voor onvoorziene problemen (aldus hoofd Engineering). Geconcludeerd kan worden dat grote orders en prototypes over het algemeen meer inspanning vergen van de Planning en Assemblage. Er is geen reden om aan te nemen dat het een doel- of perceptieprobleem betreft. De beperkte hanteerbaarheid blijkt een reëel probleem.

4.1.5 Systeem en systeemdoel

Het systeem betreft de Assemblage en Planning van Variass, welke naar mening van de probleemhebbers onvoldoende het doel realiseert waarvoor het systeem ontworpen is. Het doel van zowel de Planning als de Assemblage is om producten te produceren binnen een gestelde tijdslimiet die voldoen aan bepaalde kwaliteitseisen. Dit zal plaats moeten vinden binnen een stabiele omgeving.

4.1.6 Belanghebbenden analyse

De belanghebbenden betreffen -net als bij het hoofdprobleem- de Assemblage, de Planning, het Management Team en de klanten. Daarnaast heeft ook de Engineering een belang in de hanteerbaarheid van prototypes. De verkoop haalt een nieuwe order binnen (dus ook de grote) terwijl Planning de orders van bestaande klanten beheerst. De Planning geeft bovendien een verwachte leverdatum af en zodoende heeft het belang bij het behalen van het systeemdoel in termen van tijd en kwaliteit.

De afdelingen van Variass zijn in de probleembepalende fase betrokken en onderschrijven het systeemdoel. Daarnaast heeft de klant en het management team belang bij het realiseren van het systeemdoel en daarbij om grote orders en prototypes beter hanteerbaar te maken.

4.1.7 Conclusie probleembepalende fase deelprobleem 1

Het deelprobleem betreft de beperkte hanteerbaarheid van grote orders en prototypes op zowel de Planning- als de Assemblage-afdeling. Het betreft een reëel functioneel probleem die invloed heeft op het hoofdprobleem van onbetrouwbare productiedoorlooptijden. De systeemdoelstelling van Assemblage is het op tijd leveren van een product, met een bepaalde kwaliteit, binnen een stabiele productieomgeving. Dit heeft direct invloed op het doel van de Planning en Assemblage om de capaciteit volledig te benutten en zodoende zijn deze partijen belanghebbenden. bij een oplossing.

De doelstelling van dit deelonderzoek is om te bepalen hoe het Polca systeem, betreffende de hanteerbaarheid van orders, aangevuld zou moeten worden om bij implementatie een betrouwbare productie te verkrijgen.

Deelvraag: Welke factoren bepalen de hanteerbaarheid van grote orders en prototypes, op de Assemblage- en Plannings-afdeling, en hoe moet het Polca-ontwerp op dit punt aangevuld worden?