De ontwikkeling van een model om de keuze van de productiemethode van golfkartonnen

Een gordiaanse knoop voor één of twee messen

De ontwikkeling van een model om de keuze van de productiemethode van golfkartonnen

verpakkingen te ondersteunen

Student/ Auteur: G.J.B. van der Kamp Eerste begeleider: Prof dr J. Wijngaard Tweede begeleider: Drs J.H. van Uitert Bedrijfsbegeleiders: F. Dallinga

O. van Geene

Plaats: Hoogeveen

Datum: 29 maart 2004

Voorwoord

Geachte lezer,

Het verslag dat u nu voor u heeft is de afsluiting van mijn studie. Het heeft, net als mijn studie, wat langer nodig

gehad dan gebruikelijk om tot wasdom te komen. Ik wil de heren Dallinga en Wijngaard bedanken voor het

geduld en begrip dat ze hierover hebben getoond. Daarnaast nog een speciaal woord van dank voor de families

Hoorntje en Meijer.

Samenvatting

Deze scriptie is het resultaat van een afstudeeronderzoek bij Kappa TWINCORR te Hoogeveen, producent van golfkartonnen transportverpakkingen.

Golfkarton wordt gemaakt op een grote machine in een strook karton met een breedte van 2,5 meter. Deze strook moet worden verdeeld in platen waarvan de dozen worden gemaakt, hiervoor zijn twee methoden. De eerste is om elke order apart te produceren, zoveel mogelijk platen van één order naast elkaar op de baan, de tweede is om een verschillende orders van de zelfde kartonsoort bij elkaar puzzelen om zo de breedte van de baan zo volledig mogelijk te benutten. De eerste methode wordt single knife genoemd, de tweede dual knife.

De keuze van de gebruikte methode heeft allerlei gevolgen voor het productieproces. Bij single knife moeten de rollen papier voor productie op een aantal verschillende breedtes worden aangehouden om het snijverlies te beperken. Bij dual knife hoeft dat niet, omdat steeds de breedte van de baan wordt benut. Hierdoor, en door het feit dat de runs bij dual knife langer zijn omdat er meerdere orders in een run gaan, is de capaciteit van dual knife hoger. Omdat er minder vaak hoeft te worden omgesteld zijn de omstelverliezen en de werklast voor de

operators van de golfkartonmachine lager.

Het combineren van orders heeft echter ook nadelen. Het dual knife plannen lukt beter naarmate er meer orders in een run zitten. Om dit aantal hoog te houden kunnen er niet teveel verschillende soorten karton worden geproduceerd. Hierdoor hebben ontwerpers minder keuzevrijheid en moet er vaak beter dus duurder karton worden gebruikt dan nodig op basis van de specificaties. Daarnaast kunnen bepaalde soorten karton niet elke dag worden geproduceerd omdat er te weinig orders voor zijn, dit heeft gevolgen voor de levertijd. Ook moeten orders die pas later hoeven worden uitgeleverd worden opgeslagen waardoor de eindvoorraad toeneemt.

Beide methoden hebben zo hun eigen voordelen en nadelen, deze verschillen hangen af van eigenschappen van de orders waarover de beslissing moet worden gemaakt. Om te beslissen wat per saldo de beste methode is moeten de losse verschillen worden gekwantificeerd.

In de golfkartonbranche is de concurrentie hard, er staat grote druk op de marges. Het is belangrijk om het onderste uit de kan te halen bij de productie. Daarnaast is er ook een trend dat bedrijven hun verpakkingen zo laat mogelijk willen bestellen en geleverd krijgen, waardoor de levertijd onder druk staat. De levertijd kan een probleem zijn voor soorten karton met weinig orders bij dual knife. Het zou interessant kunnen zijn om bepaalde delen van de portefeuille single knife te produceren, maar wat zijn de totale gevolgen daarvan?

Een andere aanleiding voor dit onderzoek is een fabriek in de U.K. die recent is overgenomen. Deze fabriek is single knife en heeft problemen met capaciteit. De machine kan worden omgebouwd naar dual knife, biedt dit een oplossing voor de problemen en is het verschil zo groot dat kosten van het verbouwen kunnen worden terugverdiend?

Er bestaat dus een behoeft aan meer kwantitatief inzicht in de gevolgen van beslissingen aangaande de keuze van de productiemethode. De onderzoeksopdracht is al volgt geformuleerd:

Ontwerp een raamwerk waarmee beslissingen over single- en dual knife kunnen worden ondersteund.

De eerste stap is om voor de verschillen tussen de twee methoden prestatie-indicatoren aan te wijzen waarin deze tot uitdrukking komen. De tweede stap is om te onderzoeken waar deze prestatie-indicatoren van afhangen en hoe ze kunnen worden voorspeld. Omdat de berekeningen vaak ingewikkeld zijn en er veel gegevens nodig zijn voor het antwoord is het niet mogelijk dit met de hand uit te rekenen. Daarom is in dit verslag ook een derde stap genomen door dit uit te werken in een computermodel.

Hieronder staan de prestatie-indicatoren. Oorspronkelijk werden levertijd en flexibiliteit ook geduid als prestatie-

indicator, door onderlinge afhankelijkheid met andere PI’s was het op die manier niet mogelijk om tot een

werkbaar model te komen. Door ze als maatregel te zien werd dit wel mogelijk.

Maatregelen Prestatie-Indicatoren Levertijd Capaciteit Flexibiliteit beginvoorraad

Handling Eindvoorraad Papierkosten snijverliezen Omstelverliezen

Het onderzoeken en uitwerken van de modellen zou hier teveel ruimte innemen, daarom zullen nu direct de conclusies worden gepresenteerd.Omdat het onderzoek twee kanten heeft, aan de ene kant het proces van het ontwikkelen van het model en aan de andere het evalueren van de gevonden resultaten zijn er twee sets conclusies en aanbevelingen.

Over het model Conclusies

• De modellen geven nu alleen voorspellingen van prestatie-indicatoren, daarmee is nog geen plaatje geschetst van wat het zou kosten. Het is te eenvoudig om uit te gaan van een rechtlijnig verband tussen een PI en de eraan toe te rekenen kosten. Door de uitkomsten van dit model te gebruiken als input voor activity based costing model kan pas een antwoord worden gegeven op de vraag wat goedkoper is op de korte en langere termijn.

• Nu is er alleen een methode om van een dual knife planning te berekenen hoe die single knife zou uitvallen, er is geen methode om een single knife planning om te zetten naar een dual knife planning of tenminste een schatting te geven van de prestatie-indicatoren. Als wordt besloten om delen van de portefeuille single knife te draaien is zoiets wel nodig om te bepalen wanneer het interessant wordt om die weer dual knife te gaan maken.

• Het kunnen simuleren van orders in een Dual Knife omgeving is ook nodig om het model uit te bereiden zodat vragen over productie-allocatie kunnen worden onderzocht.

• De modellen zijn nu vrij ruw, daar zou wat verfijning in kunnen worden aangebracht. De uitkomsten van de modellen moeten met een korreltje zout worden genomen totdat alle modellen verder zijn gevalideerd en ingeregeld. Het model in dit verslag is eerder bedoeld om te onderzoeken of zoiets kan.

• De modellen van SK kunnen ook gebruikt worden om de prestaties van een SK fabriek te corrigeren voor verschillen tussen orderportefeuilles en productiesystemen.Wat er overblijft aan verschillen zijn dus toe te rekenen aan het management. Zo kunnen SK fabrieken onderling eerlijker worden gebenchmarked.

Aanbevelingen

De aanbevelingen liggen in het verlengde van de conclusies:

• De modellen dienen nu eerst te worden gevalideerd door de uitkomsten te laten onderzoeken door iemand met expertise op het gebied van planningen. Zo kunnen eventuele denkfouten eruit worden gehaald en allerlei variabelen worden ingeregeld.

• De volgende stap in het verder ontwikkelen van het model is uitzoeken hoe de prestaties van een samenstelling bij dual knife productie afhangen van de gegevens van de orders. Als er een verband te ontdekken is kan het model verder worden ontwikkeld. Als er aantoonbaar géén verband is ook, want dan bestaat er geen methode om dit vooraf te bepalen en moet er gewerkt worden met ruwe schattingen en aannames.

• Een derde stap is het ontwikkelen van een ABC-model waarmee de verschillende prestatie-indicatoren

kunnen worden gekoppeld, zodat er gezocht kan worden naar een optimale mix.

Over de uitkomsten van de huidige modellen

In de onderstaande tabel staan de overall uitkomsten van de vijf prestatie-indicatoren waarvoor modellen zijn opgesteld.

Locatie 1 (Nieuwe Pekela) Locatie 2 (Hoogeveen)

DK SK ∆ DK SK ∆

Snijverlies € 362.405 € 136.155 -62% € 228.706 € 168.342 -26%

Beginvoorraad (rollen) 111 596 437% 27 406 1404%

Capaciteit (uur) 3446 3578 4% 3451 3925 14%

Handling (uur) 532 1493 181% 527 2151 308%

Omstelverliezen € 64.855 € 122.447 89% € 65.120 € 170.817 162%

Tabel 7.1: overzicht belangrijkste prestatie-indicatoren Conclusies:

• Het Snijverlies pakt bij single knife inderdaad een stuk lager uit dan bij dual knife.

• De verwachting van de beginvoorraad is gegrond, wanneer er volledig zou worden omgeschakeld naar Single knife zou de beginvoorraad van beide vestigingen sterk toenemen.

• Voor Capaciteit geldt dat ook, er zou langer moeten worden geproduceerd om dezelfde

orderportefeuille te produceren, de verschillen zijn echter niet zo heel groot. Dit is te verklaren omdat de baanbenutting toch goed uitvalt en de orders groot zijn, hierdoor is de orderlengte meestal lang genoeg om in te kunnen omstellen. Bij bredere orders en/ of kleinere bestelgroottes zal dit verschil groter worden.

• Levertijd is nog niet meegenomen in de analyse. Het voordeel van Single Knife dat een order op elk moment kan worden geproduceerd blijft. Bij Dual Knife worden een hoop samenstellingen elke dag gedraaid waardoor hier geen verschil is tussen de twee methoden. Bij samenstellingen die minder vaak worden gedraaid is Single Knife wel in het voordeel.

• De Papierkosten zijn ook in het voordeel van Single knife. Omdat er niet hoeft te worden

gestandaardiseerd kunnen er meer samenstellingen worden aangehouden waardoor de klant precies krijgt wat nodig is.

• Runexactheid blijkt geen probleem te zijn bij Dual Knife. Het is geen interessant punt van verschil tussen de twee productiemethoden.

• De aanname over handling blijkt gegrond, de werklast voor operators zou in een volledig single knife situatie twee tot drie keer zo hoog zijn. Een oplossing zou kunnen zijn om dit te automatiseren, mits daarbij niet dezelfde fouten worden gemaakt als in Yate.

• De omstelverliezen pakken ook hoger uit, omdat de runs korter zijn dan bij dual knife en een rol dus

vaker wordt op en afgespannen voordat hij op is.

Inhoudsopgave

1. Inleiding 8

1.1. Kappa Packaging...8

1.2. Single knife en dual knife ...8

1.3. Prestatie-indicatoren ...9

1.3.1. Snijverlies...10

1.3.2. Beginvoorraad...10

1.3.3. Capaciteit...10

1.3.4. Handling...10

1.3.5. Omstelverliezen ...11

1.3.6. Levertijd ...11

1.3.7. Flexibiliteit ...11

1.3.8. Eindvoorraad ...12

1.3.9. Runexactheid ...12

1.4. Aanleiding onderzoek...12

1.4.1. trends in de golfkartonbranche ...12

1.4.2. fabriek in Yate ...13

1.5. Onderzoeksopdracht ...13

2. Onderzoeksopzet ... 14

2.1. Verkenning ...14

2.2. Performancemodellen...14

2.3. Raamwerk tot beslissingsondersteuning...15

2.3.1. Twee dwarsmessen...15

2.3.2. Eén dwarsmes ...16

3. Verkenning ... 17

3.1. Golfkarton algemeen ...17

3.1.1. Productieproces golfkarton ...18

3.2. Twee bedrijven...19

3.3. Dual knife: Kappa TWINCORR...19

3.3.1. Hoogeveen...21

3.3.2. Nieuwe Pekela ...25

3.4. Single knife: Kappa Yate ...27

3.5. kerngegevens twee bedrijven ...29

3.6. Conclusie ...30

4. Single knife Modellen... 31

4.1. Notatie...31

4.2. Beginvoorraad...32

4.3. Snijverlies...33

4.4. Eindvoorraad...34

4.5. Capaciteit...34

4.6. Handling...36

4.7. Omstelverliezen ...36

4.8. Papierkosten...37

5. Dual knife modellen ... 38

5.1. Dual knife baanplanning ...38

5.2. Beginvoorraad...39

5.3. Snijverlies...39

5.4. Handling...40

5.5. Omstelverliezen ...40

5.6. Papierkosten...41

5.7. Capaciteit...41

6. Scheiden Gegevens voor modellen ... 42

6.1. Mechanisme om orders te verdelen...42

6.2. Selecteren van dual knife orders voor single knife modellen ...43

6.3. Uitwerking in het Access-model (Beknopte handleiding)...43

6.3.1. Selecteren samenstellingen ...44

6.3.2. Selecteren Losse plannen ...44

6.3.3. Voorbereiden model voor gebruik ...45

6.3.4. Bekijken prestatie-indicatoren voor gekozen mix ...45

6.4. Uitwisselen orders tussen fabrieken...45

7. Conclusies en aanbevelingen ... 47

7.1. Over het model...47

7.1.1. Conclusies ...47

7.1.2. Aanbevelingen ...47

7.2. Over de uitkomsten van de huidige modellen ...47

7.3. Conclusies: ...48 A. Appendix Resultaten modellen... Error! Bookmark not defined.

A.1. Beginvoorraad...Error! Bookmark not defined.

A.2. Snijverlies (in Euro) ...Error! Bookmark not defined.

A.3. Omstelverliezen (in Euro) ...Error! Bookmark not defined.

A.4. Capaciteit (benodigde productietijd in uren)...Error! Bookmark not defined.

A.5. Handling (werklast operators in uren) ...Error! Bookmark not defined.

A.6. Gebruikte Instellingen: ...Error! Bookmark not defined.

B. Appendix Single knife modellen in SQL en Basic ... Error! Bookmark not defined.

B.1. Gegevensstructuur ...Error! Bookmark not defined.

B.2. Beginvoorraad...Error! Bookmark not defined.

B.3. Snijverlies...Error! Bookmark not defined.

B.4. Capaciteit...Error! Bookmark not defined.

B.5. Handling...Error! Bookmark not defined.

B.6. Omstelverliezen ...Error! Bookmark not defined.

C. Appendix Dual Knife Modellen in SQL en Basic ... Error! Bookmark not defined.

C.1. Beginvoorraad...Error! Bookmark not defined.

C.2. Snijverlies...Error! Bookmark not defined.

C.3. Handling...Error! Bookmark not defined.

C.4. Omstelverliezen ...Error! Bookmark not defined.

C.5. Capaciteit...Error! Bookmark not defined.

D. Appendix scheiden gegevens ... Error! Bookmark not defined.

E. Appendix Oorzaken snijverlies bij Dual Knife... Error! Bookmark not defined.

E.1. Van binnenuit: invullen black box ...Error! Bookmark not defined.

E.2. Van buitenaf: statistische verbanden. ...Error! Bookmark not defined.

E.3. Conclusie ...Error! Bookmark not defined.

1. Inleiding

1.1. Kappa Packaging

Kappa Packaging is opgericht in 1998 uit de fusie tussen de verpakkingsactiviteiten van Buhrmann-Tetterode en K.N.P (Koninklijke Nederlandse Papierfabrieken). De organisatie kreeg de naam Kappa toen er een management buy-out plaatsvond in 1997. Deze werd mogelijk gemaakt door investeringsmaatschappijen CVC en Cinven. De naam Kappa is een samentrekking van “Karton Productie en Papier”. Halverwege 2001 verdubbelde Kappa Packaging haar omvang door de verpakkingsactiviteiten van de AsiDoman groep over te nemen.

In totaal heeft Kappa Packaging nu 17.000 werknemers over 114 fabrieken in 16 landen van Europa. Daarnaast ook nog een fabriek in de VS en een in Zuid-Afrika. De omzet over 2001 bedroeg € 3 miljard. Kappa Packaging heeft twee poten: “Paper & Board” en “Packaging”. Zie het onderstaande schema:

Figuur 1.1: Overzicht Kappa Dit onderzoek werd uitgevoerd bij Kappa TWINCORR, een fabriek die valt onder Corrugated Board (Engels voor golfkarton).

1.2. Single knife en dual knife

Karton wordt geproduceerd op een lange combinatie van allerlei machines, waarbij het interessante stuk voor dit verslag aan het eind zit. Het karton komt in een lange brede baan van de machine en moet worden verdeeld in platen waarvan dozen worden gemaakt. Hiervoor worden ze eerst in de lengte in stroken gesneden met rolmessen, waarna ze door een dwarsmes in platen worden gekapt.

Een manier om dit te doen is door de platen van een enkele order zo vaak mogelijk naast elkaar op de baan te leggen. Een dwarsmes gaat over de hele breedte van de baan. Omdat alle platen behalve even breed ook even lang zijn kan er met één dwarsmes worden gewerkt, vandaar de naam Single Knife.

Packaging Paper & Board

Corrugated Board

Solid Board

Container Board

Packaging Board

Specialty Board Graphic Board

3,7 miljard m

11.000 werknemers 87 Fabrieken

450.000 Ton 1.300 werknemers 11 Fabrieken

2.1 miljoen ton 2.500 werknemers 9 Fabrieken

580.000 ton 850 werknemers 5 Fabrieken

120.000 ton 250 werknemers 1 Fabriek

300.000 ton

650 werknemers

2 Fabrieken

Figuur 1.2: Single Knife Omdat de platen naast elkaar niet altijd de breedte van de baan zullen vullen wordt de breedte van het papier hieraan aangepast om zo min mogelijk te verspillen.

De andere manier is Dual Knife. Hierbij worden steeds twee platen bij elkaar gezocht, bijvoorbeeld twee van order A en een van order B, zo dat steeds de breedte van de baan zo goed mogelijk wordt benut. Omdat het dwarmes over de hele breedte van de baan gaat en de platen behalve een andere breedte ook een andere lengte hebben, moeten de stroken na het rillen worden gescheiden en door twee dwarsmessen op de juiste lengte worden afgekapt. Daardoor heet dit principe Dual Knife.

Figuur 1.3: Dual Knife De aanduiding single of dual knife heeft dus betrekking op het aantal orders dat tegelijk wordt geproduceerd, een of twee. In de volgende paragraaf zullen de verschillen tussen de twee manieren van produceren worden aangegeven.

1.3. Prestatie-indicatoren

Aan het begin van de opdracht is er een gesprek geweest met de Financieel directeur van Kappa TWINCORR en de Directeur Benelux en UK van Corrugated Board waarin de punten waar de belangrijkste verschilpunten tussen de twee manieren van produceren op een rijtje zijn gezet. In een later gesprek met de Manager Operations zijn daar handling en omstelverliezen aan toegevoegd. Het volledige rijtje staat hieronder. Met een vinkje is aangegeven welk van de twee manieren van produceren beter wordt geacht te zijn op een bepaald punt. Dit is een kwalitatieve inschatting op basis van ervaring.

Ro lm e s Dwa rs m e s

A A A A A

Zijaanzicht Bovenaanzicht

Rolmes

Dwarsmes Single knife

Ro lm e s Dwa rs m e ss e n

A A B

A

B Bovenaanzicht

Zijaanzicht RM

DM

Dual Knife

Single Knife Dual Knife

Snijverlies √

Voorraad papier √

Capaciteit GKM √

Levertijd √

Flexibiliteit √

Voorraad gereed product √

Runexactheid √

Handling √

Omstelverliezen √

Tabel 1.1: Overzicht prestatie-indicatoren

De verschillen zullen nu worden toegelicht:

1.3.1. Snijverlies

De kostprijs van golfkarton bestaat voor zo’n 60% uit de kosten van de grondstoffen. Gezien de lage marges is het dus zeer belangrijk dat er zo min mogelijk papier wordt verspild bij de productie. Bij single knife wordt dit bereikt door de breedte van het papier waarvan het karton wordt gemaakt aan te passen aan die van de orders.

Door voldoende verschillende breedtes aan te houden kan het snijverlies laag worden gehouden.

Bij dual knife wordt juist zoveel mogelijk op één breedte, de volle breedte van de baan, gedraaid. Om het snijverlies te beperken probeert men de orders steeds zo naast elkaar te leggen dat zoveel mogelijk van het papier wordt benut. Dit is een behoorlijk ingewikkelde puzzel, die beter lukt naarmate er meer orders zijn. Daarom is het bij Dual Knife belangrijk dat er genoeg orders in een run zitten.

Bij Single knife worden de breedtes van de rollen meestal aangehouden in stappen van 50mm, door de wet van de grote getallen zal het gemiddeld snijverlies hierdoor uitkomen rond de 25mm, 1% van de breedte van de GKM van 2450mm. Dat is lager dan doorgaans bij dual knife wordt gehaald.

1.3.2. Beginvoorraad

Omdat bij single knife steeds een papierbreedte wordt gekozen die zo goed mogelijk aansluit bij de breedte van de order moeten er veel maten papier worden aangehouden om een laag snijverlies te krijgen. Omdat er tevens veel verschillende soorten papier zijn maakt dit dat er een grote voorraad rollen papier ontstaat.

Bij dual knife gaat alles, behoudens enkele uitzonderingen na, op dezelfde breedte, zodat er alleen nog maar verschillende kwaliteiten hoeven worden aangehouden. Hierdoor is de voorraad papier bij een dual knife fabriek vele malen kleiner dan die van een single knife.

1.3.3. Capaciteit

Omdat orders met een andere breedte meestal ook op een andere papierbreedte worden geproduceerd moet er bij Single knife voor elke order worden omgesteld. Hierdoor ligt de capaciteit al lager dan bij dual knife. Daarnaast wordt meestal niet de gehele baanbreedte gebruikt. Bij single knife fabrieken wordt zo doorgaans gemiddeld maar 70% van de mogelijke capaciteit benut.

Dual knife is uit oogpunt van capaciteit een sterk concept omdat orders van een bepaalde kwaliteit in een lange run op volle breedte worden gedraaid.

1.3.4. Handling

Bij dual knife zijn de runs lang, rollen worden uit het magazijn gehaald en meestal volledig opgedraaid. Hierdoor

hoeven rollen meestal alleen uit het magazijn naar de GKM worden gebracht, alleen aan het einde van een run

moeten er wat restrollen terug naar het magazijn. Hierdoor is de werklast voor operators relatief laag.

Bij single knife is dat niet het geval, de runs zijn korter waardoor vaker wordt omgesteld. Daarbij moeten elke keer 3 of 5 rollen naar de GKM worden gebracht en opgehangen voor productie. Ook worden deze rollen meestal niet volledig opgedraaid waardoor er een stroom van rollen terug naar het magazijn is. Dit leidt ertoe dat er bij een single knife GKM meer operators nodig zijn.

1.3.5. Omstelverliezen

Iedere keer dat er wordt omgesteld gaat daarbij papier verloren. Er zijn drie soorten omstellingen: planwissel, rolwissel en cassettewissel.

Planwissels is wanneer er bij dual knife wordt overgeschakeld van een indeling met bijvoorbeeld 3 orders A en 2 B naar 2A en 4C. Omdat het einde van zo’n plan meestal niet goed uitkomt moet er wat karton worden

weggegooid, in figuur 5.2 staat dit aangegeven. Omdat dit slechts een zeer klein deel van de oppervlakte van een run betreft is dit verder niet meegenomen in het verslag. Bij single knife zijn er geen planwissels.

Bij single knife zijn echter wel veel rolwissels. Wanneer een rol wordt opgehangen in de machine moeten de buitenste lagen van de rol, die vaak vuil of beschadigd zijn, worden verwijderd. Tevens is het stuk karton waar de naad in terechtkomt ook niet bruikbaar. Bij single knife moeten voor elke order drie of vijf rollen worden gewisseld, afhankelijk van het aantal lagen papier in de samenstelling. Hierdoor ontstaat behoorlijk wat verlies.

Het apparaat waarmee de ribbels in de golflaag worden gemaakt heet een cassette. Wanneer men een ander golftype wil produceren moet deze vaak worden vervangen. Dit hoeft niet altijd omdat er twee single facers zijn waar de cassettes in passen. Wanneer een cassette wordt opgestart duurt het een tijdje voordat het proces is ingeregeld en het karton goed genoeg is. Wat daarvoor wordt geproduceerd is afval.

Omdat het aantal cassettewissels amper afhangt van of er Single of Dual Knife wordt geproduceerd wordt dit soort omstelverliezen ook niet meegenomen in de rest van het verslag.

Concluderend zijn er drie soorten omstelverliezen: planwissels, rolwissels en cassettewissels. De eerste en de laatste hiervan zijn niet interessant genoeg om verder uit te werken in het verslag. Met omstelverliezen zullen in de rest van het verslag dan ook de rolwissels worden bedoeld.

1.3.6. Levertijd

Omdat bij single knife elke order apart wordt geproduceerd is er geen afhankelijkheid tussen orders op de GKM en hoeft er bij het inplannen alleen rekening te worden gehouden met de cyclus van cassettewissels, deze is vaak maar één hooguit twee dagen lang. Een order zou in principe alleen ‘te vroeg’ worden geproduceerd wanneer er wegens te weinig capaciteit op voorraad moet worden geproduceerd.

Bij dual knife moeten er genoeg orders in een run zitten om het snijverlies laag te houden. Wanneer er veel orders per dag binnenkomen kan er elke dag een passend plan gemaakt worden en is er geen probleem. Wanneer dit niet zo is moeten de orders een tijdje worden opgespaard, waardoor de levertijd langer wordt. Bij Dual knife moet bij het inplannen dus rekening worden gehouden met de cyclus van rolwissels én de cyclus van

samenstellingen. Hierdoor is de levertijd voororders in een samenstelling waar weinig orders voor zijn langer.

1.3.7. Flexibiliteit

Bij dual knife zijn alle orders in een run van dezelfde samenstelling. Om voldoende orders per samenstelling te krijgen om de GKM goed te kunnen plannen moeten er zo min mogelijk verschillende samenstellingen aan worden aangehouden. Dat betekent wel dat men bij het ontwerp van verpakkingen minder keuzevrijheid heeft.

Voor een bepaalde verpakkingsoplossing zal vaak een betere dus duurdere samenstelling worden gebruikt dan nodig op basis van de specificaties.

Bij single knife bestaat deze afhankelijkheid niet omdat elke order apart wordt geproduceerd. Dit geeft een veel grotere vrijheid in het kiezen van samenstellingen. Veel soorten papier zullen al in alle breedtes op voorraad liggen, deze kunnen zonder meerkosten op elke mogelijke manier worden samengevoegd om zo tot een ruime keuze aan samenstellingen te komen. Daarna kunnen er speciaal voor een bepaalde order rollen worden

ingekocht waardoor er nog meer samenstellingen mogelijk zijn. Hierdoor kan een samenstelling worden gekozen

die nauw aansluit bij de eisen, hierdoor wordt bespaard op papierkosten.

1.3.8. Eindvoorraad

Bij single knife kan een order op elk moment worden geproduceerd, zo laat mogelijk dus. Hierdoor hoeven verpakkingen eigenlijk niet op voorraad te worden gelegd. Theoretisch zou de eindvoorraad van een single knife fabriek niet meer dan een dag productie hoeven zijn.

Bij dual knife moeten er steeds een groep orders tegelijkertijd worden geproduceerd op de GKM, sommige daarvan hoeven pas later te worden geleverd. Vaak worden orders de pas later hoeven worden geleverd nu vast geproduceerd om de planning passend te krijgen. Hierdoor komen er dozen op voorraad te liggen. Het resultaat is dat dual knife een grotere eindvoorraad heeft dan single knife.

1.3.9. Runexactheid

Bij dual knife moeten de orders steeds bij elkaar gepuzzeld worden om het indelingsverlies te beperken.

Hierdoor liggen de verhoudingen waarmee de platen van de golfkartonmachine afkomen echter ook vast, terwijl de platen waarschijnlijk in andere verhoudingen besteld zijn. Binnen de golfkartonbranche is het gebruikelijk dat er onder- of overgeleverd wordt, er is een van de bestelgrootte afhankelijke marge waarbinnen het aantal dozen moet vallen. Om de aantallen daarbinnen te krijgen moeten er soms concessies gedaan worden aan het indelingsverlies. Vaak ook wordt een order verdeeld over meerdere plannen om het plan acceptabel te maken.

Single knife heeft deze afhankelijkheden tussen orders niet, men kan precies zoveel platen krijgen als men nodig heeft.

1.4. Aanleiding onderzoek

De verschillen tussen de twee manieren van produceren worden om twee redenen actueel binnen Kappa Packaging. De ene reden is dat de onderlinge concurrentie fabrikanten dwingt zeer scherp te opereren. De tweede is de overname van een andere leverancier van verpakkingen.

1.4.1. trends in de golfkartonbranche

Er zijn in de golfkartonwereld twee trends zichtbaar:

• Bedrijven willen hun verpakkingen zo laat mogelijk aangeleverd krijgen

• Hardlopers moeten tegen de laagst mogelijke prijs worden geleverd.

Dit heeft ertoe geleid dat kartonfabrieken focussen om daaraan te voldoen, of zich richten op wat er overblijft.

Bedrijven proberen zo veel mogelijk uit het gebied tussen standaarddozen en specifieke dozen te komen.

Figuur 1.4: Core-Value model In paragraaf 1.3 is uitgelegd dat kortere levertijden bij dual knife problemen kunnen opleveren bij het inplannen van de orders. Dit kan weer worden opgevangen door het aantal samenstellingen terug te brengen, maar dit heeft ook gevolgen voor de papierkosten. Wanneer de levertijden erg kort worden zullen ze waarschijnlijk gaan leiden tot duurder karton. Bij Single Knife is er geen verband tussen de kosten van het karton en de levertijd. Wanneer de levertijden korter blijven worden zou er een punt kunnen zijn dat het goedkoper wordt om single knife te draaien.

Ontwerp specifiek

Specifieke klantoplossingen

Standaard klantoplossingen

Logistiek specifiek Core

Value

1.4.2. fabriek in Yate

In mei 2001 heeft Kappa Packaging de verpakkingspoot van de AsiDoman-groep overgenomen, met daarbij 4 golfkartonfabrieken in de UK. Deze fabrieken liepen niet lekker, zeker niet de fabriek in Yate. Deze was in 1996 volledig nieuw gebouwd, de fabriek had haar focus op grote Pan-European klanten met grote orders. Er staat een 2200 mm Single Knife golfkartonmachine. De fabriek was in 2001 nog steeds niet tot winst gekomen, er is zelfs overwogen hem te sluiten. Er is toen besloten de focus te verschuiven naar kleinere klanten met een betere marge. In de 2 ^e helft van 2001 begon dit vruchten af te werpen en werd een redelijk resultaat behaald. Door deze shift in positionering zijn echter weer allerlei ander problemen ontstaan door de eigenschappen van single knife productie en enige ongelukkige beslissingen bij het ontwerp van de fabriek. Zo zijn de runs korter geworden waardoor het verwisselen van rollen een bottleneck is geworden. Tevens is de beginvoorraad enorm. Het management vermoedt dat het installeren van een tweede dwarsmes om zo ook dual knife te kunnen draaien hiervoor een oplossing biedt.

1.5. Onderzoeksopdracht

Het is moeilijk en bewerkelijk om in te schatten of de gebruikte methode om te produceren voor een bepaalde situatie de beste is. De fabriek in Yate is nu single knife en vermoedt beter af te kunnen met een tweede dwarsmes. De vraag is of dat zo is en of die investering dan ook kan worden terugverdiend.

Kappa TWINCORR heeft twee dwarsmessen, ontwikkelingen in de markt wijzen in de richting van Single Knife. Zijn er pakketten die beter SK zouden kunnen worden gedraaid en wat zouden de gevolgen daarvan zijn?

Er is behoefte aan meer kwantitatief inzicht om beslissingen hieromtrent te kunnen onderbouwen. De onderzoeksopdracht is:

Ontwerp een raamwerk waarmee beslissingen over single- en dual knife kunnen worden ondersteund.

In het volgende hoofdstuk zal worden uitgelegd hoe deze opdracht zal worden vervuld.

2. Onderzoeksopzet

Het doel van dit onderzoek is te komen tot een methode waarmee beslissingen aangaande single en dual knife productie zoveel mogelijk kwantitatief kunnen worden onderbouwd. Ideaal ligt er aan het eind een raamwerk waarmee managers met een redelijke inspanning allerlei what-if scenario’s in deze probleemsfeer kunnen nalopen.

Om dat te kunnen doen moeten de twee productiemethoden worden gemodelleerd. Om ze te kunnen modelleren moeten ze eerst worden onderzocht. Het onderzoeken gebeurt in hoofdstuk 3, verkenning. In de hoofdstukken 4 en 5 wordt de in hoofdstuk 3 opgedane kennis over de twee productiemethoden vastgelegd in

performancemodellen die de prestaties van de GKM voorspellen. In hoofdstuk 6 tenslotte wordt beschreven hoe deze modellen naast elkaar in een raamwerk te passen zijn en wat er verder nodig is om hiermee antwoorden te kunnen krijgen op what-if vragen.

2.1. Verkenning

Dit onderdeel van het onderzoek is exploratief. Om een inzicht te krijgen in golfkartonproductie en de verschillen tussen de twee manieren van produceren zullen deze worden onderzocht. Voor dit onderzoek zijn drie fabrieken onderzocht. Twee fabrieken van Kappa TWINCORR hebben beide twee dwarsmessen, Kappa Yate in het Verenigd Koninkrijk heeft er één.

2.2. Performancemodellen

In de verkenning worden de verschillen tussen de twee manieren van produceren in kaart gebracht en bepaald welke performance-indicators die het beste uitdrukken. In dit onderdeel zal worden getracht deze PI’s te modelleren, zodat berekend kan worden wat de te verwachten gevolgen zijn van bepaalde veranderingen.

De grondvorm van de modellen is steeds simpel, zie het onderstaande plaatje. Het model van het

productiesysteem is een black box, links gaat er input in, rechts komt er output uit. Door stuurmaatregelen, de pijl van boven, wordt getracht de output te optimaliseren.

Figuur 2.1: Black box model De output van het model zijn de prestaties die de GKM levert onder bepaalde omstandigheden. Per PI willen we dus een model opzetten, waarbij deze PI als uitkomst aan de rechterkant staat. Terugwerkend kan dan de blackbox worden ingevuld en de relevante eigenschappen van de orders en het productiesysteem en hun onderlinge samenhang worden bepaald. Ook is er dan inzicht in welke stuurmaatregelen voorhanden zijn.

In het rijtje prestatie-indicatoren zitten twee punten die niet worden berekend, dat zijn levertijd en flexibiliteit.

Levertijd heeft meer het karakter van een beslissing die gevolgen heeft voor de andere prestatie-indicatoren dan het gevolg van een beslissing zoals de andere punten. Een productierun kan bij dual knife immers ten allen tijden worden gedraaid, het zijn de gevolgen daarvan voor het snijverlies die men daarvan weerhouden.

Dit geldt ook voor flexibiliteit, men kan zoveel samenstellingen aanhouden als men wil, de gevolgen daarvan voor het snijverlies echter maakt dat men gaat standaardiseren.

orders

Stuurmaatregelen

Prestatie indicatoren

Eigenschappen

productiesysteem

Levertijd en flexibiliteit worden dus beschouwd als stuurmaatregelen. Een direct gevolg van flexibiliteit dat nog niet is opgenomen zijn de kosten van het papier dat wordt gebruikt in productie. Zo worden de negatieve gevolgen van standaardisatie ook meegenomen in het model.

Door de verdeling ziet het rijtje prestatie-indicatoren dat moet worden uitgezocht er nu zo uit:

Maatregelen Prestatie-Indicatoren Levertijd Capaciteit Flexibiliteit beginvoorraad

Handling Eindvoorraad Papierkosten snijverlies Omstellen

Tabel 2.1: Maatregelen vs. Prestatie-indicatoren Het doel is dat er aan het eind van het onderdeel ‘performance-modellen’ twee sets modellen liggen, voor elke manier van produceren een, die de prestatie-indicatoren kunnen voorspellen. Zo kan antwoord gegeven worden op de vraag wat de gevolgen zouden zijn wanneer een bepaalde order volgens een van de twee

productiemethoden zou worden geproduceerd.

2.3. Raamwerk tot beslissingsondersteuning

Als is bepaald hoe de PI’s kunnen worden berekend kan worden bekeken hoe deze modellen kunnen worden gebruikt om ‘what-if’ scenario’s door te rekenen. Daarvoor moet worden bepaald wat voor vragen beantwoord dienen te worden, hoe de modellen daarop antwoord kunnen geven en wat er nodig is om de modellen met elkaar te verbinden.

Beslissingen omtrent single knife/ dual knife zijn onder te verdelen in twee hoofdgroepen:

1. Men heeft nu twee messen en wil de optimale mix tussen SK/ DK weten onder bepaalde omstandigheden.

2. Men heeft nu één dwarsmes en wil weten of het installeren van een tweede dwarsmes loont.

2.3.1. Twee dwarsmessen

Een fabriek met twee dwarsmessen kan zowel single als dual knife produceren. Dit is een belangrijk punt, dat er twee dwarsmessen zijn betekent niet dat ze ook allebei moeten worden gebruikt, een fabriek met twee

dwarsmessen kan een mix kiezen tussen dual knife en single knife. Single knife kan wenselijk zijn wanneer er voor een bepaalde order geen tegenlopers zijn omdat deze te groot is of omdat het een samenstelling is waar geen andere orders voor zijn. Als we deze vragen op orderniveau bekijken zijn er vier mogelijke beslissingen te onderscheiden:

1. Een order die nu in een DK samenstelling zit SK gaan produceren.

2. Een order die nu SK wordt geproduceerd naar een DK samenstelling overzetten.

3. Een nieuwe order waarvoor moet worden bepaald hoe deze gaat worden geproduceerd.

4. Een order niet langer produceren.

In alle gevallen moet er inzicht bestaan in de gevolgen van deze order voor de prestatie-indicatoren. Er zijn twee sets modellen, SK en DK, per model zijn er twee mogelijke vragen: wat zijn de gevolgen voor deze prestatie- indicator als order x erbij komt of wat zijn de gevolgen als order x wordt weggehaald.

Verschillende soorten vragen hebben invloed op verschillende delen van het model. In het onderstaande plaatje

staat aangegeven waar dat is.

figuur 2.2: Schets eindmodel Vragen over ordertoewijzing hebben invloed op de planningen die aan de twee modellen worden gevoerd. Bij SK wordt het ook een planning genoemd, doordat er weinig verband bestaat tussen de verschillende orders is dit niet echt van belang dat deze wordt uitgewerkt. Bij DK is het wel van belang precies hoeveel orders er in een run zitten etc.

2.3.2. Eén dwarsmes

Een GKM met maar één dwarsmes kan alleen SK produceren. Wanneer men dual knife wil gaan produceren moet er een tweede dwarsmes worden geïnstalleerd. Om bepalen of dat zal lonen moet eerst worden bepaald wat de te verwachten prestaties zijn van de GKM met het tweede dwarsmes. Dat is eigenlijk dezelfde vraag als van een fabriek die al twee dwarsmessen heeft met als verschil dat hier de nadruk veel meer ligt op het consolideren van de verschillende samenstellingen dan op ’fine-tuning’. Hiervoor kan dus hetzelfde raamwerk worden gebruikt. Het verschil in performance tussen dit nieuwe ontwerp en de oude oplossing moet dan worden vergeleken met de totale kosten van omschakeling (installatie dwarsmes, herontwerp orderportefeuille, investeringen in software, trainingen etc.) om te zien of dit verstandig is.

O rde rt oe w ij zi n g

Ordergegevens

DK planning

SK planning

DK modellen

SK modellen PI’s

PI’s

3. Verkenning

In dit hoofdstuk worden het product golfkarton en de fabricage ervan beschreven. Daarna volgt een beschrijving van de twee bedrijven die in het kader van dit verslag zijn onderzocht. Daarbij worden de prestatie-indicatoren langsgelopen om te zien hoe deze in de huidige situatie uitvallen.

3.1. Golfkarton algemeen

Golfkarton is opgebouwd uit twee of drie liners met daartussen één of twee golflagen. Zie de onderstaande figuur.

figuur 3.1: Opbouw golfkarton De sterkte van karton is afhankelijk van de gebruikte papiersoorten en van het golftype. De liners worden gemaakt van Kraftliner of Testliner. De eerste staat voor papier dat direct is gemaakt van bomen, testliner is gemaakt van gerycled materiaal. Kraftliner is beter maar ook duurder. De golflagen worden gemaakt van zogeheten Wellenstof, dit heeft speciale eigenschappen waardoor het hiervoor beter geschikt is. Dit wordt altijd gemaakt van gerecycled materiaal. De drie soorten papier zijn in allerlei diktes, grammages, te krijgen.

De golftypen verschillen van golfhoogte en golflengte, de steek. Dit is gestandaardiseerd naar 5 kartonsoorten:

Type Benaming Dagelijks gebruik

Hoogte (mm)

Steek (mm)

A Grove golf 5 mm 4,7 8,7

B Fijne golf 3 mm 2,8 6,0

C Grove golf 4 mm 3,6 7,8

E Micro golf 2 mm 1,2 3,3

F Mini golf - 0,8 2,6

Tabel 3.1: Golftypen Zoals gezegd is er enkel en dubbeldik karton. Het dubbel karton wordt in Hoogeveen gemaakt in de combinatie EE en BE, de laatste is bekend als Stoneywall.

Een combinatie van bepaalde papiersoorten, golfhoogte en enkel of dubbel karton wordt aangeduid als een samenstelling. Bij de vaststelling van het assortiment samenstellingen wordt rekening gehouden met de prijs/kwaliteit verhouding en de sterkte van het golfkarton. De benodigde sterkte is afhankelijk van de

bestemming en de functie van het verpakkingsmateriaal. Er wordt onderscheid gemaakt tussen zelfdragende en niet-zelfdragende producten die verpakt moeten worden. Bij de zelfdragende producten heeft de verpakking een bundelende functie, bij niet-zelfdragende producten is de voornaamste functie van de verpakking het bieden van stapelsterkte.

Iedere kwaliteit karton kan verder verwerkt worden tot het eindproduct, het verpakkingsmateriaal. Er zijn drie verschillende eindproducten te onderscheiden

Golflaag

Dubbeldik karton Liners

Enkel karton

Steek

Golfhoogte

Amerikaanse (AM) vouwdoos: deze doos wordt eerst opgezet, daarna worden de producten erin geplaatst. Na het sluiten is de doos geheel dicht. (figuur 4)

Wrap around (WA) doos: de verpakking wordt om de producten heen gevouwen.

Tray: De tray wordt eerst opgezet, waarna de producten geplaatst worden. De tray is in tegenstelling tot de AM vouwdoos niet als één geheel afsluitbaar. (figuur 4) De dozen kunnen verlijmd of niet-verlijmd (plano) geleverd worden.

Figuur 3.2: Amerikaanse vouwdoos (links), tray (rechts)

3.1.1. Productieproces golfkarton

Het maken van golfkartonnen verpakkingen geschiedt in twee stappen:

1. Het maken van golfkarton uit lagen papier en deze rillen en in platen snijden met de juiste afmetingen voor stap twee.

2. Van deze platen dozen, tray’s en wraparounds maken.

Van papier naar golfkartonnen plaat

Het golfkarton wordt gemaakt op een bijna 100 meter lange combinatie van machines. Al het karton begint als rollen papier in het magazijn. Deze rollen worden op de splicers gehangen. Dit zijn apparaten die papier aan de machine voeren.

Figuur 3.3: Splicer Er hangen steeds twee rollen papier in, terwijl de ene draait kan de ander worden vervangen. In totaal daar zijn er vijf splicers, evenveel als het maximaal aantal lagen papier in karton. Wanneer er van papiersoort gewisseld moet worden kapt de splicer de lopende rol af en plakt de nieuwe rol aan de stroom vast. Zo kan een rol papier worden gewisseld zonder de machine stil te hoeven zetten.

Figuur 3.4: Overzicht opstelling deelmachines in golfkartonmachine

Splicer

Sp li ce r Sp li ce r Sp li ce r Sp li ce r Sp li ce r S in g le f a c er S in g le f ace r D ouble B a c k e r D roogpa rt ij Ro lm es

Ro lm e s S tack e r

D w ar sm es se n St a c k e r

De middelste laag papier, de Wellenstof, wordt geribbeld in de single facers. In deze apparaten zitten twee rollen die als tandwielen in elkaar grijpen. Het papier wordt daar tussendoor gehaald bij hoge temperatuur en druk om een blijvende vervorming te krijgen. Daarna wordt er gelijk een liner tegenaan geplakt. Als er dubbeldik karton wordt gemaakt worden hier dan nog een golflaag en een liner tegenaan gelijmd, bij enkel karton alleen een liner.

Het apparaat waar deze laatste liner tegen het karton wordt geplakt heet de doublebacker. Wanneer alle lagen eraan zitten gaat het onder de droogpartij door waar het onder druk te tijd krijgt om te drogen.

Na de droogpartij zijn er twee rilmessen. Dit zijn lange assen waar ronde messen op zitten die het karton in stroken snijden. De messen worden volledig automatisch ingesteld. In de as zit een slang die kan worden opgeblazen. Wanneer de slang is opgeblazen zitten de messen vast, anders kunnen ze op de juiste stand worden geschoven. Er zijn twee rilmessen, als de ene draait kan de ander worden ingesteld. Bij een planwissel wordt de lopende opgetild en gaat de nieuwe omlaag op het karton, zo kan snel van plan worden gewisseld.

De stroom karton wordt daarna met een of twee dwarsmessen in platen gekapt. De platen worden door stackers gestapeld en uitgereden naar een buffer waar de trein ze ophaalt om ze naar conversie te brengen.

Van plaat naar verpakking

Vaak zit er een tijd van een uur tussen productie op de GKM en conversie. Die tijd is nuttig omdat het daarin kan afkoelen en het vocht kan verdampen, hierdoor is het beter te verwerken bij verdere stappen. Conversie gebeurt in Hoogeveen op twee manieren, Inline en Autoplatine

Een inline is een productiestraat waarin een aantal machines in volgorde staat opgesteld, te weten een buffer, een prefeeder, een flexo, een palletiser en een eindbuffer. Een flexo is weer een combinatie van een drukmachine en een conversie. In één gang wordt de doos bedrukt, worden de uitsparing eruit gehaald en wordt de doos

gevouwen en indien gewenst gelijmd. Bij de flexo staan de platen niet stil in de machine, de uitsparingen worden eruit gehaald terwijl ze onder de machine doorsnellen. Hierdoor is het proces snel maar minder maatvast, dit is voor veel toepassingen echter geen enkel probleem.

Bij de autoplatine wordt er een vlakke stans gemaakt door een externe leverancier. Deze wordt op de plaat gedrukt waardoor in één handeling de contour van de doos overblijft. Het voordeel van deze methode is dat er een zeer maatvaste doos wordt verkregen en dat de contouren van de doos elke gewenst vorm kunnen hebben, het nadeel dat het een traag en daardoor duurder proces is. Daarna worden deze dozen handmatig gestapeld omdat ze vaak een onregelmatige contour hebben.

Na de conversie worden de dozen door een tweede trein uit de buffers gehaald en naar expeditie gebracht, waar ze worden verpakt, eventueel opgeslagen en verzonden.

3.2. Twee bedrijven

Om de twee manieren van produceren te onderzoeken zijn twee bedrijven aangedaan. Ten eerste Kappa- TWINCORR, waar dit verslag is geschreven. Kappa TWINCORR heeft twee productielocaties die beide dual knife zijn. Ten tweede Kappa Yate in het Verenigd Koninkrijk, een van de fabrieken die met de AsiDoman groep zijn overgenomen. Kappa Yate is single knife. In de rest van dit hoofdstuk zullen de twee bedrijven worden beschreven, eerst algemeen, daarna met focus op de prestatie-indicatoren.

3.3. Dual knife: Kappa TWINCORR

Kappa TWINCORR bestaat uit twee fabrieken, een in Hoogeveen en een in Nieuwe Pekela. Alle

verkoopactiviteiten gebeuren vanuit de vestiging Hoogeveen, Nieuwe Pekela is uitsluitend een productielocatie.

In hoofdstuk 1 is uitgelegd dat golfkartonbedrijven zich specialiseren om te voldoen aan de twee trends in de markt of dat ze zich richten op de value kant van de markt. Kappa TWINCORR heeft twee fabrieken en kan zich dus richten op allebei. De vestiging Hoogeveen richt zich op het core gedeelte van de orderportefeuille terwijl Nieuwe Pekela de value kant voor haar rekening neemt.

Het specialiseren in core betekent korte doorlooptijden en lage kosten. Om dat te bereiken moet alles wat een

beetje moeilijk is eruit worden gehaald. De grens is gelegd bij twee kleuren en twee bewerkingsstappen. Alles

met meer kleuren of stappen gaat naar nieuwe Pekela. Nu zal eerst een algemene beschrijving worden gegeven die voor beide bedrijven geldt.

Productiebesturing

Jaarlijks wordt er een verkoop- en productiebudget opgesteld, gebaseerd op resultaten uit het verleden en verwachtingen over het komende jaar. Op basis van dit budget wordt wekelijks voortschrijdend een capaciteitsplanning opgesteld, waarin besloten wordt hoeveel machine- en mancapaciteit de komende week zullen worden ingezet.

De afdeling verkoop is verantwoordelijk de inzetbare capaciteit op te vullen met klantorders. Deze orders worden ingepland op basis van de afgesproken leverdatum op de machines.

Voor de aansturing van de productie wordt gebruik gemaakt van verschillende programma’s, daarvan zijn de belangrijkste COBIS en OMP. COBIS is het programma waarin de order geboekt wordt. Tijdens het proces is de voortgang van de order te volgen in COBIS, via een statusverloop. OMP is het planningsprogramma, waarmee de golfkartonmachine en de verwerkingsmachines ingepland worden.

Figuur 3.5: Overzicht productieplanning Kappa

IT systemen

Het gehele proces van ontwerp voor een eerste order tot capaciteitsplanning, productiebesturing en logistieke planning is volledig ondersteund door een aantal aan elkaar gekoppelde informatiesystemen. Daarvan zijn COBIS en OMP de belangrijkste in het kader van dit verslag.

Klant orders

Inliner Klant reserveringen Capaciteits planning

(voortschrijdend, wekelijks) Budget

(jaar)

Vraag voorspelling

Grondstof verwerving

Materiaal beschikbaar

heid

Capaciteits invulling

Order vrijgave Detaillplanning

capaciteit Terugkoppeling

materiaalbehoefte

Productie

Inkoop Expeditie Laden

Externe opslag Klant

Voordruk Machine Golfkarton

Machine

Centrale werkplaats 1

2

Autoplat

COBIS

COBIS is een speciaal voor Kappa geschreven systeem voor het boeken van orders. Het ondersteunt het gehele verkoopproces van ontwerp, offerte tot en met expeditie en facturering. Processen als offerte en orderdoorloop zijn volledig opgedeeld in verschillende stadia die moeten worden verlopen.

Xpert

In COBIS zit een module waarmee geheel automatisch een machinerouting en kostprijsberekening kan worden berekend voor vlakke platen en Amerikaanse vouwdozen. Zo kan zonder tussenkomst van BDS snel een offerte worden gegeven.

OMP

OMP is het softwarepakket voor het aansturen van de productie. Wanneer een order status C (accorderen levertijd) heeft in COBIS worden orders ernaar toegestuurd. De software die de koppeling regelt tussen de twee programma’s leest alle orders in met status C en voert ze in in OMP. Nu zijn ze zichtbaar voor planning.

OMP ondersteunt de aansturing van zowel de GKM als de conversie machines. Een belangrijke functie is het inplannen van de baanindeling voor de GKM. Het programma heeft hiervoor een algoritme dat een aantal orders zo indeelt dat de juiste aantallen worden geproduceerd terwijl tevens het indelingsverlies zo laag mogelijk wordt gehouden.

Door de specialisatie zijn de twee vestigingen iets anders, daarom worden ze apart beschreven.

3.3.1. Hoogeveen

Om de levertijden te standaardiseren zijn de samenstellingen in vier groepen verdeeld, afhankelijk van de productie per jaar. In de onderstaande tabel staan ze, met de vraag per jaar en hoe vaak ze per week worden geproduceerd.

Tabel 3.2: gestandaardiseerde samenstellingen Hoogeveen had in 2002 30 samenstellingen, daarvan zijn er 6 slechts enkele malen gedraaid. Van de 24 die wel vaker zijn geproduceerd zijn er 4 service, 16 standaard en 4 klantensamenstellingen. Er werd op twee breedtes geproduceerd: 2200 en 2450. De 2200 is voor een orders van Heineken die een unieke samenstelling hebben die niet baanpassend is. Omdat er geen tegenlopers zijn in deze samenstelling is er een speciale papierbreedte voor.

Beginvoorraad

De beginvoorraad is in Hoogeveen zoals viel te verwachten, klein. Over het algemeen ligt er slechts voor zo’n 48 uur productie op voorraad. Omdat er maar 24 samenstellingen worden geproduceerd op 2 breedtes is het aantal verschillende soorten rollen dus klein, hieronder staat het aantal papiersoorten per breedte voor Hoogeveen.

Breedte (mm) Aantal papiersoorten 2200 6 2450 16

Tabel 3.3: Beginvoorraad Hoogeveen In totaal zijn er dus maar 22 Stock Keeping Units in Hoogeveen. Hierdoor is de voorraad makkelijk te

organiseren. De ruimte die beschikbaar is voor de papiervoorraad wordt nog niet voor de helft gevuld.

Samenstelling Productieruns per week vanaf

Service 5 5.000.000 + M2

Standaard 2 2.500.000 M2

Special 1 1.000.000 m2

klant Bij vraag

Snijverlies

Het vermijdbaar snijverlies is in Hoogeveen in 2002 1,2%. Hieronder staat het uitgesplitst nar de twee breedtes die in Hoogeveen worden geproduceerd.

Papier breedte

Meters geproduceerd

Gem.

Snijverlies

2200 2.460.541 0,69%

2450 37.076.681 1,25%

Tabel 3.4: Snijverlies Hoogeveen De planner is zeer bedreven in het proces en wordt vaak genoemd als de reden voor dit lage snijverlies. Om dit snijverlies zo laag te krijgen neemt hij regelmatig een order die pas later hoeft te worden uitgeleverd. Hierdoor wordt het snijverlies lager, maar moet deze order wel al die tijd op voorraad worden gelegd. Daarnaast is deze order later niet meer beschikbaar om een planning passend mee en moet er weer een andere order naar voren worden gehaald. Het gevaar bestaat dus dat voor een eenmalig voordeel er voor lange tijd meerdere orders te vroeg worden geproduceerd.

Papierkosten

Er zijn 5 verschillende soorten karton die in Hoogeveen worden geproduceerd. E, B, C en BE. Per golfsoort zijn er verschillende soorten karton. In de onderstaande tabel zijn wat kerngegevens over de kostprijzen van de verschillende soorten.

E B C BE Goedkoopste € 0,1301 € 0,1378 € 0,1500 € 0,2161 Duurste € 0,1853 € 0,2248 € 0,1914 € 0,3192

Aantal 4 10 4 9

Stap € 0,0184 € 0,0097 € 0,0138 € 0,0129 Gemiddeld. € 0,1556 € 0,1789 € 0,1736 € 0,2625

Stap/ gem. 11,83% 5,40% 7,95% 4,91%

Tabel 3.5: Papieroverwaarde tussen golftypen Hoogeveen In de E golf zijn er 4 samenstellingen. De goedkoopste is 13,01 cent per m2, de duurste 18,53. Het verschil daartussen wordt in 3 stappen bereikt, gemiddeld zijn die stappen dus 1,84 cent. Dat is 11,83 % van de gemiddelde kostprijs van samenstellingen van deze golfhoogte.

Dat betekent dat de ontwerper, wanneer deze een verpakking samenstelling moet kiezen voor een verpakking en daarvoor de eerste neemt die voldoet, gemiddeld bijna 6%, de helft van de stapgrootte, duurder uit zal zijn dan strikt noodzakelijk op basis van de specificaties.

In de tabel zijn de samenstellingen gegroepeerd naar de golfhoogte. Golfkarton heeft echter meer eigenschappen waarop het wordt gekozen voor een oplossing: stapelsterkte, bundelsterkte en kleur. In de onderstaande tabel zijn de samenstellingen gegroepeerd naar kleur.

Bruin Wit Wit gemarmerd min € 0,1378 € 0,1301 € 0,1596 max. € 0,3098 € 0,3192 € 0,3044 aant 13 8 6 stap € 0,0143 € 0,0270 € 0,0290 gem. € 0,1844 € 0,2130 € 0,2277 Stap/ gem. 7,77% 12,68% 12,72%

Tabel 3.6: Papieroverwaarde tussen kleuren Hoogeveen

In bruin zijn jaarlijks zo’n 15000 orders, voor wit 5000 en voor wit gemarmerd 4000. Bij bruin is er één samenstelling, de 6019, die een stuk duurder is dan de rest. Wanneer die buiten beschouwing wordt gelaten is de stapgrootte 4,54%. De andere twee hebben een gelijkmatige opbouw.

In de laatste twee tabellen staan de cijfers op een rij uitgesplitst naar één eigenschap, golfhoogte of kleur.

Hieronder staan de kerngegevens voor de samenstellingen uitgesplitst naar golfhoogte én kleur.

E C B BE

Bruin aant 3 5 2 3

stap/ gem. 13,7% 13,1% 19,1% 18,9%

Wit Aant 1 3 1 3

stap/ gem. 10,4% 15,0%

Wit marm. Aant 0 2 1 3

stap/ gem. 31,6% 14,3%

Tabel 3.7: Papieroverwaarde tussen golftypen en kleuren Hoogeveen Nu is te zien dat wanneer de golfhoogte en de kleur van de verpakking harde eisen zijn er niet zoveel meer te kiezen valt. Nu zal golfhoogte niet snel een harde eis zijn van een klant, maar in dit plaatje is bundelsterkte nog niet meegenomen. Als aangenomen wordt dat de uitwisselbaarheid tussen golfhoogtes en het effect van de bundelsterkte elkaar ongeveer opheffen geeft dit plaatje een indicatie van de ‘papier overwaarde’ van

verpakkingen. Het percentage is het gemiddelde verschil in prijs tussen twee opeenvolgende samenstellingen.

Als er wordt uitgegaan van een willekeurig pakket orders zal de papieroverwaarde daarvan de helft van dat percentage bedragen. Volgens deze cijfers ligt dat voor Hoogeveen dus tussen de 5 – 16%.

Een voorzichtige schatting van 8% betekent dat de grondstoffen voor verpakkingen 8% meer kosten dan nodig op basis van specificaties. Dual knife is dus sterk op capaciteit, om dat te benutten en een redelijke levertijd te handhaven moet er worden gestandaardiseerd, de prijs daarvoor is deze papieroverwaarde. De kosten van grondstoffen zijn zo’n 60% van de eindprijs. Gezien de lage marges in de branche is dit toch een belangrijk punt.

grafiek 3.1: Papieroverwaarde vs. Snijverlies

S n ijv er li es

Papier overwaarde

kosten voor klant nuttig karton

Oppervlakte karton

K o st p ri js sa m e ns te llin g T o ta al op pe rv la k te v e rbr u ikt b ij pr oduc tie

O p p e rv la k te p lat en in or de r

Kostprijs theoretische ideale samenstelling Kostprijs gebruikte samenstelling

Grote vierkant =

kosten oplossing

In grafiek 3.1 staan de papierkosten schematisch weergegeven. Op de y-as staat de kostprijs van

samenstellingen, op de x-as het verbruikte oppervlak. Een verpakkingsoplossing die wordt geproduceerd is een punt in de grafiek, een aantal vierkante meter karton met een bijbehorende kostprijs. Het grote vierkant is de kostprijs voor Kappa, de gekozen standaardsamenstelling maal het totaal verbruikte oppervlak voor productie.

Het kleine vierkant is de kostprijs van het door de klant ervaren nut, begrensd aan op linkeras door de

papierkosten van een speciaal voor deze oplossing gemaakte samenstelling en op de onderas door de oppervlakte van de orders bij elkaar. De klant heeft weinig baat bij het feit dat de verpakking beter is dan hij nodig heeft, het snijverlies heeft absoluut geen enkele waarde.

Het hele idee is om het grote vierkant zo goed mogelijk te laten aansluiten op het kleine om zodoende zo efficiënt mogelijk nut te leveren. Dit kan door zo min mogelijk papieroverwaarde te hebben en door zo min mogelijk weg te gooien. Deze twee grootheden zijn strijdig met elkaar bij Dual Knife, omdat er

gestandaardiseerd wordt om het snijverlies laag te houden bij kortere levertijden. Door deze standaardisatie neemt de papieroverwaarde echter weer toe.

Eindvoorraad

De eindvoorraad is zoals te verwachten was groot. De ruimte in Hoogeveen zelf is niet groot genoeg, er wordt gebruik gemaakt van een externe opslagpartner. Hier moet natuurlijk voor worden betaald en er is extra handling omdat verpakkingen eerst in een vrachtwagen moeten worden geladen, daarheen gereden en dan weer uitgeladen voordat ze worden neergezet.

Orders worden te vroeg geproduceerd omdat veel samenstellingen niet elke dag gedraaid worden, als een order moet worden uitgeleverd voor de volgende keer dat die bepaalde samenstelling wordt gedraaid moet deze dus in deze run mee. Hierdoor worden veel verpakkingen dus enkele dagen te vroeg geproduceerd en moeten ze op voorraad worden gelegd. Ook komt het voor dat een order die qua leverdatum wel in de volgende run mee zou kunnen in de huidige wordt gepland omdat deze anders niet goed passend te krijgen is. Hierdoor komt deze order dus langer op voorraad te liggen. Er moet dan een afweging worden gemaakt of het snijverlies opweegt tegen de kosten van het op voorraad leggen. Daarnaast is deze order in de volgende run niet meer beschikbaar om die passend te krijgen. Het is dus nog maar de vraag of er wordt bespaard op het snijverlies of dat het alleen maar wordt uitgesteld.

Er wordt soms ook voorraad aangehouden in afspraak met de klant om leverbetrouwbaarheid te kunnen garanderen. Wanneer er op een zo laat mogelijk moment wordt geproduceerd en er gaat iets mis loopt de levering mis. Dat kan weer tot problemen lijden bij de klant. Om dit te voorkomen kan een veiligheidsvoorraad worden aangehouden. Dit is echter geen eigenschap van het dual knife productieproces, dit is voor single knife hetzelfde.

Handling

Er is een rollentruck die rollen ophaalt in het magazijn en naar de GKM brengt en eventuele restrollen weer terug brengt naar het magazijn. De golfkartonmachine staat met een zijde tegen de muur, het laden en lossen van de rollen papier gebeurt aan één kant. Dit wordt allemaal met de hand gedaan, met behulp van een rollentruck. Deze haalt de rollen uit het magazijn en legt ze klaar bij de splicers. Dan worden ze op sleetjes gelegd die ze onder de splicer rijden. Doordat er lange runs zijn worden de rollen meestal opgedraaid en is er slechts een kleine retourstroom terug naar het magazijn.

Golftype gem. duur runs

gem. lengte runs (m) E 1:27 13.361 B 4:10 22.233 C 1:21 7.653

BE 1:32 13.182

Tabel 3.8: Gemiddelde runlengte van golftypen Hoogeveen

In deze tabel staan de gemiddelde lengtes van runs in Hoogeveen over 2002 in minuten. Runs van de C-golf, die gemiddeld het kortst zijn, duren zelfs nog ruim een uur. Dit zijn dus runs van een bepaalde samenstelling, niet de gemiddelde tijd tussen cassettewissels. De lengte van rollen papier varieert afhankelijk van het soort papier tussen de 4 en 10 km. Omdat de runs meestal langer zijn hoeft een rol slechts te worden opgehaald uit het magazijn en opgehangen, daarna is deze op. De retourstroom van rollen is dus klein, dat scheelt handling.

Omstelverliezen

In de vorige paragraaf is uitgelegd waarom rollen vaak in één keer opgaan bij productie. Hierdoor is er dus ook maar één keer omstelverlies voor die rol, hierdoor vallen de omstelverliezen laag uit.

Capaciteit

Hieronder staan wat kerngegevens over capaciteit van Hoogeveen in 2002. Onder het kopje handling werd al aangegeven dat de runs bij Dual knife lang zijn, daardoor is ook de capaciteit hoog.

Tabel 3.9: Capaciteit per golftype Hoogeveen

3.3.2. Nieuwe Pekela

Zoals gezegd komen verpakkingen die meer dan twee kleuren of bewerkingstappen vergen terecht in Nieuwe Pekela. Tevens worden hier meer samenstellingen geproduceerd dan in Hoogeveen. Er staat tevens een Dual knife GKM.

Beginvoorraad

In Nieuwe Pekela wordt zoals gezegd de value kant van de orders geproduceerd, daar kan dus meer. Er worden ook bijzondere samenstellingen gedraaid, waarvoor geen tegenlopers zijn en die dus single knife worden geproduceerd. De beginvoorraad is hierdoor iets groter dan in Hoogeveen omdat single knife meestal niet op volle breedte gaat en er dus een extra papierbreedte moet worden aangehouden. In de onderstaande tabel staat het aantal papiersoorten per breedte en het totaal aantal stock keeping units.

Breedte (mm) Aantal papiersoorten 1400 2

1700 3 1900 4 2020 4 2030 6 2199 9 2200 19 2449 11 2450 19 totaal: 77

Tabel 3.10: beginvoorraad Nieuwe Pekela Dit aantal is 3,5 keer zo groot als in Hoogeveen, hierdoor moet er al wat beter worden opgelet, het is echter nog steeds geen probleem.

Snijverlies

Samenstelling Gem. Snelheid (m/min)

Gem. Breedte (mm)

Gem. Cap (m ² /min)

E 178 2388 426

B 202 2418 488

C 151 2450 370

BE 158 2450 387

Het vermijdbaar snijverlies was in 2002 in Nieuwe Pekela 2,3%. Hieronder staat het gemiddeld vermijdbare snijverlies per papierbreedte:

Papier breedte

Meters geproduceerd

Gem.

Snijverlies

1400 927.785 3,19%

1700 586.486 0,16%

1900 141.579 0,65%

2020 485.380 0,20%

2030 324.157 3,82%

2199 41.638 3,28%

2200 11.220.742 2,16%

2449 24.238 1,54%

2450 18.125.682 2,39%

Tabel 3.11: Snijverlies Nieuwe Pekela

Eindvoorraad

De beschrijving van de eindvoorraad van Hoogeveen is ook van toepassing op Nieuwe Pekela, deze wordt hier niet herhaald.

Handling

Net als in Hoogeveen worden de rollen aan een kant gewisseld en gebeurt dat met de hand.

Golftype gem. duur runs

gem. lengte runs (m)

E 1:30 9.756

B 2:43 14.738

EE 2:03 15.732

BE 2:52 14.385

Tabel 3.12: Gemiddelde runlengte per golftype Nieuwe Pekela In de bovenstaande tabel staat de gemiddelde duur van runs van de verschillende golftypen. Dit is weer vrij lang, waardoor er voldoende tijd is om rollen klaar te zetten voor de volgende run.

Omstelverliezen

Ook hier geldt dat de omstelverliezen laag zullen uitvallen doordat de runs lang zijn waardoor rollen meestal slechts één keer hoeven worden opgehangen.

Papierkosten

Hieronder zijn de gegevens over de ruimte tussen de verschillende samenstellingen net zo uitgerekend als voor Hoogeveen.

E B BB BE

min € 0,1301 € 0,1353 € 0,2127 € 0,2161 max € 0,1853 € 0,2248 € 0,4170 € 0,5196

aant 6 11 8 18

stap € 0,0110 € 0,0090 € 0,0292 € 0,0179 gem € 0,1419 € 0,1800 € 0,2879 € 0,3178

pct 7,78% 4,97% 10,14% 5,62%

Tabel 3.13: Papieroverwaarde tussen golftypen Nieuwe Pekela

Er zijn in Nieuwe Pekela meer samenstellingen, de verschillen tussen twee opeenvolgende samenstellingen zijn ongeveer even groot als in Hoogeveen. In Nieuwe Pekela worden duurdere samenstellingen geproduceerd. Dat klopt ook met de positionering van de fabriek in het core-value model.

Bruin Wit Wit gemarmerd min € 0,1378 € 0,1301 € 0,1596 max € 0,4170 € 0,5196 € 0,3044 aant 14 23 6 stap € 0,0215 € 0,0177 € 0,0290 gem € 0,2357 € 0,2687 € 0,2291 Stap/ gem 9,11% 6,59% 12,64%

Tabel 3.14: Papieroverwaarde tussen kleuren Nieuwe Pekela Dezelfde duurdere samenstellingen komen ook hier weer terug. Bij Bruin zorgt dat voor een iets grotere

gemiddelde afstand tussen samenstellingen. Bij wit wordt dat gecompenseerd door het veel grotere aantal samenstellingen. In wit gemarmerd is weinig verschil met Hoogeveen.

E B EE BE

Bruin aant 2 5 4 4

stap/ gem. 27,5% 29,8% 21,3% 12,3%

Wit aant 4 4 4 11

stap/ gem. 0,5% 14,1% 12,7% 7,9%

Wit marm aant 3 3

stap/ gem. 15,5% 14,3%

Tabel 3.15: Papieroverwaarde tussen golftype en kleuren Nieuwe Pekela

Capaciteit

Net als in Hoogeveen zijn de runs in Nieuwe Pekela lang. De snelheid ligt hier echter iets lager en er wordt gemiddeld minder breedte van de baan benut. Hierdoor valt de capaciteit wat lager uit. Het snelheidsverschil komt door verschillen tussen de golfkartonmachines, die in Hoogeveen is voor identieke samenstellingen van de E golf 19%, van de C golf 32% en van de BE golf 11% sneller.

Samenstelling Gem. Snelheid (m/min)

Gem. Breedte (mm)

Gem. Cap (m ² /min)

E 146 2298 335

B 146 2339 341

EE 137 2160 296

BE 135 2221 300

Tabel 3.16: Capaciteit per golftype Nieuwe Pekela

3.4. Single knife: Kappa Yate

Productie

De fabriek in Yate, die is overgenomen met de Assi Domän groep, is ongeveer 10 jaar oud. Omdat de fabriek nieuw is zijn alle systemen dat ook. Het transport van platen en dozen geschiedt geheel geautomatiseerd en zonder pallets.

IT systemen

Het plannen van de GKM wordt gedaan op een vrij oud systeem. Bij het inplannen hoeft eigenlijk alleen

rekening te worden gehouden met het gelijkmatig wijzigen van de breedte in verband met warmteverdeling in de