Vergelijken energieverbruik productielocaties
- SCRIPTIE (openbare versie) -
C. R. Hallers
Vergelijken energieverbruik productielocaties
- SCRIPTIE (openbare versie) -
Frico Cheese Productie
Opdrachtgever:
D. Gorter
Faculteit Bedrijfskunde, Rijksuniversiteit Groningen, afstudeerrichting Technische Bedrijfswetenschappen
Begeleiding RUG:
dr. D. P. van Donk dr. W. M. C. van Wezel
Auteur:
C. R. Hallers
Januari 2004
Voorwoord
Voor u ligt een scriptie die is geschreven naar aanleiding van een afstudeeropdracht ter afsluiting van de opleiding Technische Bedrijfswetenschappen aan de Rijksuniversiteit Groningen. De afstudeer- opdracht is uitgevoerd bij Frico Cheese te Wolvega. Deze scriptie is een openbare versie van de werkelijke scriptie. In deze scriptie ingegaan op het wetenschappelijke deel van het onderzoek, de nadruk ligt op onderzoeksmethoden. Technische en cijfermatige resultaten, werkmethoden en bijlagen die in de geheime versie van de scriptie voorkomen zijn weggelaten.
Bij deze wil ik de heren Gorter (Frico Cheese), De Hoop (Frico Cheese), Van Donk (Rijksuniversiteit Groningen) en Van Wezel (Rijksuniversiteit Groningen) hartelijk danken voor hun begeleiding.
Christiaan Hallers.
Inleiding
Frico Cheese produceert kaas. Zij heeft daarvoor de beschikking over 12 productielocaties. Wanneer het energieverbruik van die locaties relatief wordt vergeleken (het energieverbruik per ton kaas), dan blijkt dat er verschillen tussen de locaties bestaan. Hoewel er wel enkele ideeën zijn waarom energieverbruiken verschillen, is niet bekend in welke mate die redenen tot verschillen leiden en of ze de verschillen verklaren. Frico Cheese wil middels dit onderzoek bekijken waardoor de verschillen tussen de locaties werkelijk worden veroorzaakt. De gedachte is dat men energiezuinige concepten van de ene locatie wellicht toe kan passen op andere locaties, om op die manier energiebesparing te bewerkstelligen.
Samenvatting
Een eerste conclusie van het onderzoek is dat de energiecijfers die Frico Cheese hanteert voor locaties waar naast een kaasmakerij ook een poedermakerij is gevestigd, waarschijnlijk niet kloppen.
Doorgaans wordt het energieverbruik van verschillende afdelingen niet apart gemeten, toerekening van energieverbruik gebeurt dan op basis van onderlinge afspraken. Daardoor blijft de toewijzing van energiehoeveelheden vaag.
Om vast te stellen welke factoren er van invloed zijn op het energieverbruik, is een vooronderzoek gedaan. Uiteindelijk zijn er drie groepen factoren vastgesteld die in dit onderzoek meegenomen moeten worden: (1) bezetting en capaciteit, (2) soort kaas en bereidingswijze en (3) type installatie.
In dit onderzoek zijn twee kaasmakerijen met elkaar vergeleken, namelijk die van Varsseveld en die van Oosterwolde.
In eerste instantie zijn belangrijke apparaten binnen de fabrieken doorgerekend aan de hand van theoretische modellen. Op basis van die berekeningen kunnen verschillen worden aangegeven. Toch waren er bij de theoretische benadering een aantal problemen die met name betrekking hebben op de toetsbaarheid van het onderzoek. Daarom is er ook een statistische analyse van het energieverbruik van Oosterwolde gemaakt. Die methode blijkt echter in het kader van dit onderzoek niet erg bruikbaar;
ze is voornamelijk interessant voor het bepalen van energieverbruiken van de grotere processen, zoals poederprocessen. Op een gedetailleerder niveau zijn er te veel correlaties en zijn variabelen niet nauwkeurig genoeg vast te stellen om duidelijke uitspraken te kunnen doen.
In dit onderzoek wordt nauwelijks op het elektriciteitsverbruik ingegaan. De enorme hoeveelheid elektrische apparatuur (een beetje kaasfabriek heeft al gauw 300 pompen die allemaal zeer onregelmatig draaien) maakt een analyse vrijwel onmogelijk.
De conclusie van het onderzoek luidt, dat er verschillen in energieverbruik tussen Oosterwolde en Varsseveld kunnen worden aangegeven, maar dat er geen sluitende verklaring voor het verschil in verbruik is gevonden.
De aanbeveling luidt, dat wanneer Frico Cheese meer inzicht wil hebben in energieverbruiken, het verstandig lijkt meer energiestromen te gaan meten. Met name met betrekking tot de uitgebreide nieuwbouwprojecten die Frico Cheese onderneemt lijkt dat goed mogelijk. Dit rapport geeft aan dat het vaststellen van energieverbruik zonder meten een zeer lastige aangelegenheid is.
Voor bestaande fabrieken is het invoeren van een meetsysteem waarschijnlijk moeilijk. Die locaties kunnen volgens de in dit onderzoek gehanteerde methodiek worden geanalyseerd. Wel denk ik dat er tijd kan worden bespaard door de focus direct meer op uitzonderlijke zaken te leggen, bijvoorbeeld naar aanleiding van een oriënterend gesprek met de chef technische dienst. In dit onderzoek is getracht de gehele locatie te analyseren. Op zichzelf is dat een goed uitgangspunt: op die wijze worden er (in theorie) geen zaken over het hoofd gezien. Het gevolg is echter wel dat een onderzoek zeer tijdrovend wordt. Ik denk dat het mogelijk moet zijn sneller resultaat te boeken, mits men enige kennis van de materie bezit.
Inhoudsopgave
1 Friesland Coberco Dairy Foods en Frico Cheese ... 1
1.1 Friesland Coberco Dairy Foods...1
1.1.1 Profiel en structuur ...1
1.1.2 Werkmaatschappijen...1
1.2 Frico Cheese ...2
1.2.1 Profiel...2
1.2.2 Structuur...2
1.2.3 Missie...2
2 Aanleiding van het onderzoek ... 3
2.1 Inleiding ...3
2.2 Meer Jaren Afspraak ...3
2.3 Energiereductie op dit moment ...3
2.4 Directe aanleiding van het onderzoek ...4
2.5 Onderzoeksopzet ...4
3 Nadere probleembeschouwing... 6
3.1 Inleiding ...6
3.2 Bepaling van totale energieverbruik ...6
3.3 Doorberekenen van energiekosten ...7
3.3.1 Inleiding...7
3.3.2 Wei...7
3.3.3 Room ...8
3.3.4 Kaas...8
3.4 Algemene conclusie correctheid cijfers...8
4 Probleemstelling ... 9
4.1 Inleiding ...9
4.2 Probleemstelling...9
4.2.1 Doelstelling ...9
4.2.2 Vraagstelling...9
4.2.3 Deelvragen ...9
4.2.4 Randvoorwaarden...10
5 Analyse ... 11
5.1 Inleiding ...11
5.2 Factoren van invloed op het energieverbruik ...11
5.2.1 Inleiding...11
5.2.2 Cultuur ...12
5.2.3 Strategie en doelen ...12
5.2.4 Omgeving ...13
5.2.5 Grootte ...14
5.2.6 Technologie ...15
5.3 Conceptueel model ...16
5.4 Nadere beschouwing van het conceptueel model ...18
5.5 Samenvatting ...19
6 Operationalisatie ... 20
6.1 Inleiding ...20
6.2 Samenvattend: wat voor model wordt er gezocht?...20
6.3 Uitwerking factor 1: bezetting en capaciteit...21
6.3.1 Omschrijving...21
6.3.2 Verkrijgen van gegevens ...21
6.3.3 Bepaling van subfactor 1: invloed van bezetting en capaciteit ...22
6.3.4 Bepaling van subfactor 2: invloed van geproduceerd gewicht en lijncapaciteit ...22
6.3.5 Bepaling van subfactor 3: invloed van chargelengte en reinigingen...23
6.4 Uitwerking factor 2: soort kaas en bereidingswijze...23
6.4.1 Omschrijving...23
6.4.2 Verkrijgen van gegevens ...23
6.4.3 Invloed van soort kaas en bereidingswijze ...25
6.5 Uitwerking factor 3: type installatie ...26
6.5.1 Inleiding...26
6.5.2 Analyseren van installaties ...26
6.5.3 Wei- en poederverwerking...26
6.5.4 Gasverbruikers ...27
6.5.5 Elektriciteitsverbruikers ...29
6.5.6 Analyse van de installatie als geheel...29
6.6 Samenvatting ...30
6.7 Het onderzoeksmodel...30
7 Daadwerkelijk onderzoek ... 32
7.1 Inleiding ...32
7.2 Keuze van locaties ...32
7.3 Uitwerking van factor 1: bezetting & capaciteit...32
7.3.1 Subfactor 1.1: onderbezetting...32
7.3.2 Subfactor 1.2: onderbenutting van lijncapaciteit...33
7.3.3 Subfactor 1.3: reiniging en chargelengte ...34
7.3.4 Conclusie uitwerking factor bezetting & capaciteit ...34
7.4 Uitwerking factoren 2 en 3: soort, bereidingswijze & technologie ...35
7.4.1 Inleiding...35
7.4.2 Gezochte informatie ...35
7.5 Theoretisch energieverbruik ...36
7.5.1 Inleiding...36
7.5.2 Gasverbruikende apparatuur ...36
7.5.3 Stoomverbruikende apparatuur ...36
7.5.4 Elektriciteitsverbruikende apparatuur ...37
7.5.5 Beperkingen en problemen...37
7.5.6 Resultaten theoretisch model ...39
7.5.7 Verschillen tussen Oosterwolde en Varsseveld ...39
7.5.8 Conclusie theoretisch model...39
7.6 Statistisch model ...40
7.6.1 Inleiding...40
7.6.2 Monitoringgegevens...40
7.6.3 Werkzaamheden in de tijd ...40
7.6.4 Koppelen van monitoringgegevens en werkzaamheden en werking model...41
7.6.5 Correlatieanalyse ...42
7.6.6 Uitvoering van regressieanalyse ...43
7.6.7 Locatie Varsseveld...45
7.6.8 Elektriciteitsverbruik ...45
7.6.9 Wat verklaart het model nu?...45
7.6.10 Nadere beschouwing van de resultaten van het statistisch model...45
7.6.11 Conclusie statistisch model ...46
7.7 Vergelijking theoretisch en statistisch model...47
7.7.1 Beschouwing van de kaasmakerij ...47
7.7.2 Beschouwing van de poedermakerij ...47
7.7.3 Conclusie ...48
8 Conclusies en aanbevelingen ... 49
8.1 Conclusies ...49
8.1.1 Inleiding...49
8.1.2 Conclusie met betrekking tot de vraagstelling...49
8.1.3 Conclusie met betrekking tot de onderzoeksmethode...50
8.2 Aanbevelingen ...50
8.2.1 Inleiding...50
8.2.2 Met betrekking tot de in dit onderzoek gehanteerde methodiek...50
8.2.3 Met betrekking tot toekomstig onderzoek ...51
Literatuurlijst ... 52
1 Friesland Coberco Dairy Foods en Frico Cheese1
1.1 Friesland Coberco Dairy Foods
1.1.1 Profiel en structuur
Friesland Coberco Dairy Foods (FCDF) is een internationaal opererende onderneming die zich bezighoudt met het ontwikkelen, produceren en verkopen van een breed assortiment zuivelproducten en vruchtendranken onder merk voor consumenten, professionele gebruikers en industriële afnemers.
In totaal zijn 16.700 medewerkers in dienst, waarvan 11.000 in het buitenland. De onderneming is met 94 vestigingen actief over de gehele wereld. Met name in West- en Centraal- Europa, West- Afrika en Zuidoost- Azië is Friesland Coberco sterk vertegenwoordigd op de zuivelmarkt.
Het huidige FCDF is voortgekomen uit een aantal fusies waarvan de belangrijkste plaats vond in 1998. Toen fuseerden vier Nederlandse zuivelondernemingen: Coberco, Friesland Dairy Foods, Twee Provinciën en De Zuid- Oost- Hoek.
Zuivelcoöperatie De Zeven Provinciën U.A. is enig aandeelhouder van Friesland Coberco Dairy Foods Holding N.V. De leden-veehouders van Zuivelcoöperatie De Zeven Provinciën U.A. zijn verzekerd van de afname door Friesland Coberco van de op de boerderij geproduceerde melk. In 2002 leverden de 11.500 aangesloten melkveebedrijven 5,1 miljard kilogram melk.
1.1.2 Werkmaatschappijen
De activiteiten van de onderneming worden verricht vanuit een aantal werkmaatschappijen en een aantal concernstafdiensten. Binnen West- Europa zijn de werkmaatschappijen ingericht naar productgroep. Buiten West- Europa zijn de consumentenactiviteiten regionaal ingevuld. Elke werkmaatschappij is zelf verantwoordelijk voor ontwikkeling, productie en verkoop.
1 Informatie afkomstig uit het jaarverslag van Friesland Coberco Dairy Foods en de websites www.fcdf.com en www.frico.nl
1.2 Frico Cheese
1.2.1 Profiel
Frico Cheese houdt zich bezig met de ontwikkeling, productie en verkoop van kaas. Daarvoor heeft Frico Cheese de beschikking over 12 productielocaties en 11 veredelingslocaties. In totaal werken er bij Frico Cheese zo’n 2700 mensen op 30 locaties.
1.2.2 Structuur
De werkmaatschappij Frico Cheese is opgedeeld in een aantal units, waarvan voor dit onderzoek Frico Cheese Productie en Frico Cheese Veredeling, Verpakking en Logistiek (VVL) de belangrijkste zijn. Frico Cheese Productie is, zoals de naam al suggereert, verantwoordelijk voor de productie van de kaas. Dat traject loopt van de ontvangst van de melk tot de aflevering van kaas na 15 dagen. Na die 15 dagen wordt Frico Cheese VVL verantwoordelijk voor de verdere rijping van (een deel van) de kaas, de verpakking en het transport.
Deze afstudeeropdracht is uitgevoerd voor Frico Cheese Productie, bij de stafafdeling Project Management (gevestigd te Wolvega). Die afdeling houdt zich bezig met de voorbereiding en uitvoering van grotere projecten, zoals nieuwbouw- en vervangingsprojecten. Voorts houdt de afdeling zich bezig met projecten die op meerdere locaties betrekking hebben, zoals dit onderzoek.
1.2.3 Missie
De missie van Frico Cheese is opgedeeld in drie thema’s:
• Genieten van kaas: Frico Cheese stelt zich ten doel “goed naar de consument te luisteren om op die manier nieuwe en vernieuwende producten te ontwikkelen voor alle gebruiksmomenten en - toepassingen”.
• Toekomstgerichtheid: Frico Cheese heeft als doelstelling haar markt- en merkenpositie te versterken, om zo de continuïteit te waarborgen.
• Marktsegmentatie: door een grote verscheidenheid aan merkkazen en kaasspecialiteiten wil Frico Cheese goed inspelen op de smaakbeleving van de consument.
2 Aanleiding van het onderzoek
2.1 Inleiding
Energiebesparing is binnen de zuivel een terugkerend thema. De aandacht voor het thema wordt vooral veroorzaakt door de ondertekening van de Meer Jaren Afspraak energie-efficiency (MJA).
2.2 Meer Jaren Afspraak
In 1994 ondertekende de Nederlandse Zuivel Organisatie (NZO) de MJA 1989-2000 (opgesteld door het Ministerie van Economische Zaken), waardoor de zuivelsector zichzelf verplichte de energie- efficiency te verbeteren. In MJA 1989-2000 werd een energie-efficiency verbetering nagestreefd van 20%, waarvan in de zuivelsector 11,4% aan het eind van 1998 was bereikt. In 2001 is de MJA energie-efficiency 2001-2010 ondertekend. In de nieuwe MJA worden een aantal punten aangescherpt ten opzichte van de vorige MJA, maar de doelstellingen zijn niet wezenlijk veranderd.
2.3 Energiereductie op dit moment
Op het moment is er binnen Frico Cheese minder aandacht voor energiereductie. Dat wordt veroorzaakt door drie effecten:
• In het verleden is veel energie bespaard. Daardoor zijn er binnen Frico Cheese op dit moment geen tekorten aan energie. Er hoeft bijvoorbeeld bij een investering nauwelijks rekening gehouden te worden met de capaciteit van de stoomketels: stoom is er genoeg. Hetzelfde geldt voor de elektriciteitsvoorziening. Er is dus niet een directe noodzaak om energie te besparen.
• Bij de locaties heerst het gevoel dat er op energiegebied niet zoveel meer te besparen valt. In het verleden is er al veel energie bespaard, de rek is er in de ogen van de locaties wel uit.
• In de kostprijsbepaling van kaas is grondstof (melk) verreweg de grootste post. In verhouding tot de andere kosten die gemaakt worden voor de productie van kaas zijn de energiekosten laag, daardoor ligt de focus minder op die kosten.
2.4 Directe aanleiding van het onderzoek
De afdeling Projectmanagement voert geregeld overleg met leden van het MT over de huidige en toekomstige werkzaamheden. Een met enige regelmaat terugkerend agendapunt is energiereductie.
Zoals eerder vermeld is de aandacht voor energiereductie wat verminderd, zo ook tijdens dit overleg, maar een analyse van de verbruikscijfers over het boekjaar 2001 gaven inzichten die de aanleiding vormden voor een nader onderzoek.
Wanneer de energieverbruikcijfers van de 12 productielocaties van Frico Cheese met elkaar worden vergeleken valt op dat er aanzienlijke verschillen bestaan in de hoeveelheid energie die nodig is voor de productie van een zelfde hoeveelheid kaas. Zo heeft bijvoorbeeld de locatie Oosterwolde ruim 2 maal zoveel energie nodig voor de productie van 1 ton kaas als de locatie Varsseveld.
Er kan wel een indicatie worden gegeven van oorzaken van de verschillen (Varsseveld maakt bijvoorbeeld op jaarbasis meer kaas dan Oosterwolde en dus kan men schaalvoordelen verwachten), maar in welke mate die redenen invloed hebben op het energieverbruik is niet duidelijk. Zo weet men bijvoorbeeld niet hoevéél energiereductie plaats vindt als gevolg van de genoemde schaalvoordelen en hoeveel energiereductie is toe te wijzen aan andere zaken (bijvoorbeeld “slim” produceren).
De cijfers zijn voor Frico Cheese aanleiding voor nader onderzoek. De (kennelijk) energiezuinige manier van produceren zoals die in Varsseveld wordt gerealiseerd lijkt aan te geven dat er nog wel degelijk (grote?) besparingsmogelijkheden bestaan. Frico Cheese is zeer geïnteresseerd in de ware oorzaken van de verschillen, zodat zichtbaar wordt waarom sommige fabrieken zoveel meer of minder energie verbruiken. Wellicht kan men op basis van de uitkomsten van zo’n onderzoek energie gaan besparen door energiezuinige oplossingen van een locatie toe te passen op andere locaties.
Het onderzoek is wat Frico Cheese betreft geheel verklarend van aard. Er hoeven geen aanbevelingen te worden gedaan met betrekking tot besparingsmogelijkheden; deze zullen overigens waarschijnlijk betrekkelijk eenvoudig gedaan kunnen worden wanneer de redenen van de verbruiksverschillen duidelijk zijn. Het is in eerste instantie zaak de redenen van de verschillen duidelijk aan te geven, daarna kan gekeken worden of er besparingen mogelijk zijn.
2.5 Onderzoeksopzet
De bedoeling van dit onderzoek lijkt op basis van het hiervoor beschrevene duidelijk. Toch dient er aan het onderzoek een stap vooraf te gaan: eerst moet worden bepaald of het beschreven probleem werkelijk bestaat. Het lijkt immers niet zinvol aan een niet-bestaand probleem te werken. Daarom wordt het totale onderzoek opgesplitst in twee delen:
1. Een nadere probleembeschouwing, waarin wordt ingegaan op de vraag of het probleem zoals Frico Cheese dat aangeeft daadwerkelijk bestaat.
2. Een inhoudelijk onderzoek naar de oorzaken van de verschillen in energieverbruik, mits er is vastgesteld dat er goede redenen zijn om aan te nemen dat het probleem zoals dat door Frico Cheese wordt aangegeven daadwerkelijk bestaat.
De rest van dit rapport ziet er als volgt uit:
• Hoofdstuk 3: nadere beschouwing van het probleem
• Hoofdstuk 4: probleemstelling
• Hoofdstuk 5: analyse naar factoren die van invloed zijn op het energieverbruik van een locatie, conceptueel model en een nadere beschouwing van dat conceptuele model
• Hoofdstuk 6: operationalisatie en onderzoeksmodel
• Hoofdstuk 7: invulling van het onderzoeksmodel voor een tweetal locaties
• Hoofdstuk 8: conclusies en aanbevelingen.
3 Nadere probleembeschouwing
3.1 Inleiding
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de vraag of het door Frico Cheese omschreven probleem daadwerkelijk bestaat.
Het lijkt vrij logisch dat er verschillen in energieverbruik bestaan tussen de locaties. Het zou wel zeer toevallig zijn wanneer twee locaties exact dezelfde hoeveelheid energie verbruiken. Wat dat betreft zal het probleem zoals Frico Cheese dat aangeeft bestaan. Maar zijn de verschillen ook zo groot als de cijfers aangeven? Ofwel: waar zijn de cijfers op gebaseerd en kloppen die cijfers?
Naar aanleiding van een korte inventarisatie, op basis van een gesprek met de controller van Frico Cheese Productie, is nog een vraag met betrekking tot de cijfers naar voren gekomen. De uitgangsgegevens van dit onderzoek zouden de energie die gebruikt is voor de kaasproductie moeten weergeven. Er zijn echter ook locaties waar activiteiten voor andere werkmaatschappijen worden verricht. De energie die zo’n locatie verbruikt wordt op een bepaalde manier toegewezen aan de desbetreffende werkmaatschappijen. De vraag is of dat toewijzen correct gebeurt. Samenvattend: in dit hoofdstuk worden twee vragen beantwoord:
• Waarop baseren de locaties het energieverbruik?
• Worden bij locaties waar activiteiten voor andere werkmaatschappijen worden uitgevoerd de energiekosten correct doorberekend?
3.2 Bepaling van totale energieverbruik
Alle locaties gaan voor zover bekend uit van dezelfde gegevens, namelijk de energienota’s die zij krijgen van het energiebedrijf. Deze cijfers zijn bijvoorbeeld terug te vinden in het boekhoudprogramma van Frico Cheese. Er wordt verondersteld dat energiebedrijven de juiste hoeveelheden energie in rekening proberen te brengen. Een aanwijzing voor de juistheid van deze veronderstelling is het gebruik van geijkte energiemeters. Er wordt derhalve aangenomen dat de uitgangscijfers van dit onderzoek correct zijn. De locaties baseren hun gegevens op dezelfde bronnen, daar zijn geen afwijkingen te verwachten.
3.3 Doorberekenen van energiekosten
3.3.1 Inleiding
Frico Cheese is één van de werkmaatschappijen van FCDF. Daarnaast is Frico Cheese zelf opgesplitst in een aantal units. Dit onderzoek richt zich op het energieverbruik van Frico Cheese Productie.
Frico Cheese Productie levert producten aan meerdere werkmaatschappijen. De hoofdstromen zijn:
• Kaas aan Frico Cheese VVL en aan de handel
• Wei aan BDI
• Room aan Friesland Coberco Butter Products en Friesland Madibic Food Service
Om een vergelijking van de verschillende locaties beter mogelijk te maken, wordt deze indeling nog wat verder genuanceerd. De producten die onder Frico Cheese Productie vallen zijn:
• Kaas tot en met de 15-daagse opslag
• Dunne wei2
• Room
Er zijn echter locaties die andere producten leveren dan in de opsomming vermeld. Met name met betrekking tot VVL en weiverwerking worden er werkzaamheden uitgevoerd. Zo zijn er fabrieken die zelf (een deel van) de veredeling en verpakking doen, of die kaas 28 dagen in plaats van 15 dagen opslaan. Ook wordt vrijwel overal de dunne wei ingedikt tot dikke wei. Voor dat soort werkzaamheden krijgt Frico Cheese Productie een vergoeding van desbetreffende werkmaatschappij.
De problemen met de uitgangsgegevens beginnen wanneer men het gaat hebben over het doorberekenen van energiekosten.
3.3.2 Wei
In dit rapport is de analyse met betrekking tot doorberekening van kosten voor weiverwerking weggelaten, omdat het ingaat op de structuur van de onderneming. Hier wordt slechts de conclusie weergegeven: op de locaties waar kosten voor wei en indampen worden doorberekend is het maar de vraag in hoeverre die kosten correct zijn. De vergoedingen die worden betaald zijn gebaseerd op normen of op eigen inzichten, het is onduidelijk in hoeverre die de werkelijkheid benaderen. Daarmee is het ook de vraag of de opgegeven hoeveelheden energie voor de kaasproductie wel correct zijn.
2 Dunne wei is een bijproduct van de kaasproductie, en bevat ongeveer 6% vaste bestanddelen. Door (bijvoorbeeld) indampen wordt een deel van het water verdampt, waardoor een product ontstaat met (bijvoorbeeld) 28% droge stof. Dat product wordt dikke wei genoemd.
3.3.3 Room
Room wordt geleverd aan Friesland Coberco Butter Products en Friesland Madibic Food Service. Alle productielocaties van Frico Cheese leveren de room gepasteuriseerd en gekoeld af. Er vinden nergens extra bewerkingen plaats en er worden nergens andere vergoedingen betaalt dan de prijs van de room. Hier zijn derhalve geen afwijkingen te verwachten.
3.3.4 Kaas
Tijdens de eerste 15 dagen van het veredelen van kaas worden een aantal handelingen uitgevoerd:
plastificeren, keren en geconditioneerd opslaan. Volgens de afbakening wordt na 15 dagen dit proces voortgezet bij Frico Cheese VVL (op een VVL-locatie). Er zijn echter kaasproductielocaties die (onder verantwoordelijkheid van VVL) de activiteiten langer dan die 15 dagen uitvoeren. Voor sommige soorten, met name rindless3 kaas, is dat verplicht door het COKZ4 (rindless kaas mag pas na 28 dagen de fabriek verlaten). Andere locaties veredelen langer dan 15 dagen vanuit een historische context: zij veredelden altijd zelf hun kaas. Het verpakken van kaas is ook een VVL-activiteit.
Voorbeelden van verpakkingsactiviteiten zijn het aanbrengen van etiketten, het verpakken in dozen, wegen van de dozen en het stapelen op pallets. Deze activiteiten worden op sommige productielocaties uitgevoerd.
Er is besloten vooralsnog geen nader onderzoek in te stellen naar mogelijke verschillen in energieverbruik die worden veroorzaakt door het al dan niet “volgens de afbakening” uitvoeren van VVL-activiteiten, en wel omdat:
• Er wordt verondersteld dat er met VVL-activiteiten weinig energie gemoeid is in verhouding tot de energie nodig voor productie en weiverwerking; het zal niet veel uitmaken of men kaas nu 15 of 28 dagen in een pakhuis opslaat;
• De inschatting is dat het aangeven van verschillen in energieverbruik bij VVL-activiteiten zeer moeilijk zal zijn; het lijkt op voorhand erg moeilijk energiehoeveelheden aan VVL-activiteiten te koppelen.
3.4 Algemene conclusie correctheid cijfers
Algemeen kan worden gesteld dat de bedrijven waar andere producten worden geleverd dan wei, kaas tot 15 dagen en room, waarschijnlijk geen juiste cijfers hanteren. Een korte inventarisatie leert dat alleen de locatie Varsseveld de in de afbakening genoemde producten levert, de cijfers uit Varsseveld zullen de werkelijkheid waarschijnlijk het best benaderen. Van alle andere locaties zijn de cijfers twijfelachtig. Het is niet mogelijk om nu al de cijfers te corrigeren. Er is immers niet bekend hoe het energieverbruik is opgebouwd, het verkrijgen van dat inzicht is juist een doel van dit onderzoek.
Concluderend kan er dus gesteld worden dat de gehanteerde cijfers een indicatie zijn van het energieverbruik, maar ook niet meer dan dat.
3 Rindless kaas is kaas zonder kaasplastic. Deze kaas wordt in krimpfolie verpakt
4 COKZ: Centraal Orgaan Kwaliteitsaangelegenheden Zuivel
4 Probleemstelling
4.1 Inleiding
In het vorige hoofdstuk is geconcludeerd dat de uitgangscijfers van dit onderzoek waarschijnlijk niet correct zijn en dat onderzoek nodig is om de cijfers te corrigeren. Zo’n onderzoek heeft betrekking op het verkrijgen van inzicht in de werkelijke opbouw van het energieverbruik. Op basis van dat onderzoek kunnen meteen de redenen van verschillen in energieverbruik tussen locaties worden aangegeven. Heeft men immers inzicht in de opbouw van het energieverbruik van een locatie, dan weet men ook waar een locatie afwijkt van andere onderzochte locaties. Met andere woorden: het oorspronkelijk gevraagde onderzoek kan nu worden uitgevoerd. In dit deel van het onderzoek wordt de probleemstelling opgesteld.
4.2 Probleemstelling
Analoog aan de theorie van De Leeuw (1996) wordt de probleemstelling opgesplitst in een doelstelling, een vraagstelling, deelvragen en randvoorwaarden.
4.2.1 Doelstelling
Doel van het onderzoek is het verklaren van de waargenomen relatieve verschillen in energieverbruik tussen productielocaties van Frico Cheese Productie, zodat voor Frico Cheese Productie zichtbaar wordt of men het energieverbruik kan reduceren door het toepassen van (eventueel) aanwezige energiezuinige concepten van een locatie bij andere locaties.
4.2.2 Vraagstelling
Wat zijn de redenen voor de verschillen in relatief energieverbruik tussen de productielocaties van Frico Cheese?
4.2.3 Deelvragen
De deelvragen worden opgesplitst in methodische vragen en onderzoeksvragen:
Methodische vragen
Methodische vragen hebben betrekking op de manier waarop een onderzoek naar een kennisproduct gaat worden ingericht. De methodische vraag voor dit deel van het onderzoek is eenvoudig op te stellen:
• Hoe kan onderzocht worden hoe de verschillen in relatief energieverbruik tussen de locaties zijn opgebouwd?
Om antwoord te geven op de methodische vragen is meer inzicht nodig in de achtergrond van de te onderzoeken materie. Het eerste deel van de onderzoeksvragen (inhoudelijke vragen) zal daarom betrekking hebben op het verkrijgen van dat inzicht.
Onderzoeksvragen
Om inzicht te krijgen in de opbouw van een productielocatie dient eerst de volgende vraag beantwoord te worden:
• Hoe ziet een productielocatie er globaal uit? Op welke wijze maakt men er kaas?
Daarna kan worden ingezoomd op het energieverbruik van een productielocatie:
• Hoe zien de energiestromen binnen een productielocatie er globaal uit?
• Welke factoren beïnvloeden het energieverbruik?
Wanneer er een beeld is van de opbouw van het energieverbruik van een productielocatie, dient er wellicht een keuze gemaakt te worden:
• Welke factoren die het energieverbruik beïnvloeden zijn binnen dit onderzoek van belang?
• Hoe kunnen die factoren onderzocht worden?
4.2.4 Randvoorwaarden
De deelvragen dienen beantwoord te worden binnen de beperkingen van de randvoorwaarden.
Randvoorwaarden worden opgesplitst in proces- en productrandvoorwaarden.
Procesrandvoorwaarden
Procesrandvoorwaarden hebben betrekking op het onderzoeksproces.
• Het onderzoek beperkt zich tot de werkzaamheden van Frico Cheese Productie. Die werkzaamheden zijn:
De productie van kaas tot en met de 15-daagse opslag De productie van het bijproduct dunne wei
De productie van het bijproduct room
• De conceptscriptie dient voor 1 mei 2003 klaar te zijn
• De uitkomsten van het onderzoek moeten vertrouwelijk worden behandeld
Productrandvoorwaarden
Productrandvoorwaarden hebben betrekking op het resultaat van het onderzoek.
• Voor het daadwerkelijke onderzoek naar oorzaken van verschillen in energieverbruik dienen modificaties aan installaties te worden voorkomen
• Het daadwerkelijke onderzoek naar oorzaken van verschillen in energieverbruik mag niet erg veel tijd van de onderzoeker vragen: gestreefd wordt naar een onderzoeksduur van 1 week per locatie
• Het daadwerkelijke onderzoek naar oorzaken van verschillen in energieverbruik mag niet veel beslag leggen op de tijd van de locatiemedewerkers of ander personeel van Frico Cheese
• Het daadwerkelijke onderzoek naar oorzaken van verschillen in energieverbruik mag de procesmatige bedrijfsvoering binnen de locatie niet verstoren
5 Analyse
5.1 Inleiding
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de vraag welke factoren van invloed zijn op het energieverbruik. In het kader van die vraag lijkt het nuttig om eerst een analyse te maken van een productielocatie zodat er een referentiekader ontstaat: waar wordt nu eigenlijk over gesproken? In dit openbare rapport is die analyse niet toegevoegd.
In de rest van dit hoofdstuk wordt een analyse uitgevoerd naar factoren die het energieverbruik beïnvloeden. Die analyse leidt tot een conceptueel model. Vervolgens wordt uitgelegd waarom in het onderzoek op een aantal factoren uit dat conceptueel model wordt gefocust. In het volgende hoofdstuk (operationalisatie) wordt de daadwerkelijke invulling aan de factoren gegeven.
5.2 Factoren van invloed op het energieverbruik
5.2.1 Inleiding
Binnen dit onderzoek is de vraag welke factoren van invloed zijn op het energieverbruik van een productielocatie zeer belangrijk. In deze paragraaf wordt een inventarisatie gemaakt van mogelijke aandachtsgebieden.
Oppervlakkig gezien lijkt technologie de belangrijkste factor. De energie wordt immers érgens verbruikt en dat is in de apparaten. Een nadere beschouwing leert echter dat er waarschijnlijk meer factoren van invloed zijn. Eerder werd bijvoorbeeld al schaalgrootte genoemd: een kleine fabriek kan misschien wel nooit zo efficiënt produceren als een grotere fabriek. Zulke factoren spelen in het verklaren van verschillen wellicht een belangrijke rol.
Om een zo compleet mogelijk beeld te vormen van ter zake doende factoren wordt in deze paragraaf teruggevallen op de contingentiefactoren. Dat zijn factoren die, volgens de contingentietheorie (onder andere Daft (2001)), invloed hebben op de structuur van een organisatie. Men onderkent er doorgaans vijf:
• Strategie en doelen
• Cultuur
• Omgeving
• Grootte
• Technologie
Zoals gemeld wordt verondersteld dat de contingentiefactoren de structuur van de onderneming bepalen. In dit onderzoek wordt een iets andere interpretatie gebruikt: de contingentiefactoren bepalen de “structuur van het energieverbruik”.
5.2.2 Cultuur
Cultuur wordt omschreven als de set van normen en waarden, en de denkwijzen die de leden van een organisatie gemeen hebben en overbrengen op nieuwe leden van een organisatie als zijnde “correct”
(Daft, 2001).
Met betrekking tot dit onderzoek kan de cultuur binnen een bedrijf een rol spelen ten aanzien van de attitude van de werknemers ten opzichte van energieverbruik en energiereductie. Indien binnen een locatie de opvatting heerst dat energiereductie belangrijk is, en men geeft gevolg aan die opvatting door bijvoorbeeld een werkgroep op te richten, dan is de cultuur een achterliggende reden voor een (eventueel) laag energieverbruik.
“Attitude’” leidt op zichzelf niet tot energiebesparing; daar zijn maatregelen voor nodig. Binnen een locatie kan wel de opvatting heersen dat energiebesparing belangrijk is, wanneer er geen acties uit voorkomen wordt er niet daadwerkelijk bespaard.
5.2.3 Strategie en doelen
De strategie en doelen van een ondermening worden binnen de contingentietheorie doorgaans beschouwd op het niveau van de gehele onderneming. Wat betreft energiebesparing zou bijvoorbeeld de ondertekening van de Meer Jaren Afspraak hieronder kunnen vallen. In dit onderzoek ligt de nadruk meer op locatieniveau (de MJA geldt voor álle locaties; daaruit zijn geen verschillen in energieverbruik te verklaren). Locaties hebben echter ook hun eigen, operationele doelstellingen.
Zulke doelstellingen hebben bijvoorbeeld betrekking op de te leveren kwaliteit, het te behalen technologisch resultaat en de scholing van medewerkers. Een locatie zou ook een energiegerelateerde doelstelling kunnen hebben.
Net als bij cultuur geldt: zonder maatregelen wordt er geen energie bespaard. Het hebben van een energiebesparingdoelstelling is dus geen reden voor een laag verbruik.
5.2.4 Omgeving
Daft (2001) deelt de omgeving van een onderneming op in een aantal gebieden (tabel 2):
Tabel 2: de omgeving van een onderneming volgens Daft (2001)
Deelgebied Voorbeelden
Industrie Concurrenten, industriegrootte
Grondstoffen Leveranciers, fabrikanten
Human resources Arbeidsmarkt, uitzendbureau’s, universiteiten, vakbonden Financiën Aandelenmarkten, banken, investeerders
Markt Klanten, potentiële gebruikers
Technologie Productietechniek, wetenschap, informatietechnologie Economie Recessie, werkloosheid, inflatie, economische groei
Overheid Wet- en regelgeving, belastingen, voorzieningen
Sociocultureel Waarden, normen, opleiding, consumentenbelangen, milieubeweging Internationaal Nieuwe markten, wetgeving van andere landen
In tabel 3 staan de deelgebieden nogmaals weergegeven, nu in relatie tot hun relevantie met betrekking tot energieverbruik. In deze tabel wordt ingegaan op mogelijke factoren uit een deelgebied, die kunnen leiden tot verschillen in energieverbruik. Zo wordt aangenomen dat de industrie als geheel geen invloed heeft op het energieverbruik van één afzonderlijke locatie. Hetzelfde geldt bijvoorbeeld voor economie: er wordt vanuit gegaan dat de economische ontwikkeling voor alle locaties dezelfde gevolgen heeft.
Tabel 3: de omgeving van een onderneming en het effect op het energieverbruik
Deelgebied Relevante factoren die verschillen in energieverbruik kunnen veroorzaken Industrie als geheel Geen relevante factoren
Grondstoffen Prijs van energie (afhankelijk van het verbruik) kan leiden tot een ander afnamepatroon
Levering van producten aan andere werkmaatschappijen en het hebben van installaties van andere werk maatschappijen op dezelfde locatie
Levering van warmte aan andere bedrijven Human resources Geen relevante factoren
Financiën Geen relevante factoren
Markt Consument: bepaalt smaak en kwaliteit, en daarmee bereidingswijze Afzet bepaalt de bezetting
Technologie Gebruik van technieken die niet bij andere locaties worden toegepast Economie Geen relevante factoren
Overheid Wetgeving ten aanzien van voedselveiligheid (leidt bijvoorbeeld tot bepaalde warmtebehandeling van de melk)
Wetgeving ten aanzien van bereidingswijze Sociocultureel Geen relevante factoren
Internationaal Verschillen in wetgeving met betrekking tot bijvoorbeeld het gebruik van conserveringsmiddelen (leidt bijvoorbeeld tot andere warmtebehandeling van de melk)
5.2.5 Grootte
De contingentietheorie veronderstelt dat de grootte van een onderneming de structuur van die onderneming voor een deel bepaalt. Die benadering is hier niet erg relevant. De productielocaties kennen allemaal ongeveer dezelfde interne structuur (ingegeven door het proces). Grootte kan echter ook in verband wordt gebracht met omvang van de productie:
• Schaalgrootte (grootte van de productiecapaciteit): doorgaans wordt verondersteld dat een groot bedrijf schaalvoordelen heeft ten opzichte van een klein bedrijf. Binnen een kaasproductielocatie zou dit ook zeer goed het geval kunnen zijn, bijvoorbeeld doordat bij een groot bedrijf stralingsverliezen (bij onder andere opslagtanks en warmtewisselaars) worden verdeeld over een groter volume dan bij een kleine locatie, of doordat apparatuur voor grote volumes efficiënter werkt dan apparatuur voor kleine volumes.
• Bezetting (grootte van de productie): een fabriek met een hoge bezetting verdeelt met name het energieverbruik tijdens stilstand (bijvoorbeeld koeling) over een grotere hoeveelheid kaas.
Daarom mag men aannemen dat locaties met een hogere bezetting relatief zuiniger zullen zijn met energie.
5.2.6 Technologie
Een korte inventarisatie leert dat alle bedrijven ongeveer dezelfde structuur van produceren kennen.
Bij alle bedrijven wordt kaas op ongeveer dezelfde (technische) manier gemaakt. Vanuit dat oogpunt zou gesteld kunnen worden dat er op technologisch gebied niet zulke grote verschillen te verwachten zijn. Toch lijkt technologie bij nadere beschouwing een belangrijke factor binnen dit onderzoek.
Immers, de energie wordt uiteindelijk verbruikt door de apparatuur, dus het uiteindelijke verschil in energieverbruik wordt in de apparatuur gerealiseerd.
In tabel 4 staan een aantal technologische factoren weergegeven. Het betreft hier factoren waarvan veronderstelt wordt dat ze op technisch gebied invloed uitoefenen op het energieverbruik. Deze factoren zijn voortgekomen uit overleg met een aantal projectmanagers en chefs. Voor de duidelijkheid worden per factor een aantal voorbeelden gegeven; deze voorbeelden zijn deels gebaseerd op veronderstellingen en dienen enkel ter verduidelijking.
Tabel 4: technologische factoren en enkele voorbeelden ter verduidelijking
Technologische factor van invloed op energieverbruik
Voorbeeld
Type installatie Een stoomketel met economiser (voedingswater voorverwarmer) is efficiënter dan een ketel zonder economiser (Kloet, 1978)
De aanwezigheid van een niet-vollast regeling op een installatie leidt tot hogere efficiency
Geïsoleerde leidingen leiden tot een lager energieverbruik
Leeftijd van de installatie Oude installaties verbruiken meer (of wellicht minder) energie dan nieuwe installaties
Mate van warmteterugwinning Warmteterugwinning leidt tot een hogere efficiëntie
Opbouw van de fabriek Een compacte fabriek met korte leidingen heeft minder stralingsverliezen Staat van onderhoud Schone warmtewisselaars werken efficiënter dan vervuilde warmtewisselaars Mate van automatisering Automatisering leidt tot een hoger energieverbruik
Lengte van charges Fabrieken met lange productieruns hebben in verhouding minder reinigingstijd en zijn daardoor energiezuiniger
Reinigingstijden Apparatuur met korte reinigingstijden verbruikt minder energie tijdens de reiniging
Aanwezigheid van reservesystemen
Reservesystemen (zoals een tweede stoomketel voor het geval de eerste uitvalt) leiden tot hoger energieverbruik
Indirect verbruik Verbruik van randapparatuur, zoals verlichting, verwarming etc.
Bij deze wil ik reeds opmerken dat het er op lijkt dat een aantal factoren uit tabel 4 moeilijk rechtstreeks meetbaar te maken zullen zijn. Zo lijkt bijvoorbeeld de leeftijd van de installatie een relevante factor voor het energieverbruik, maar “leeftijd” op zich levert waarschijnlijk geen direct meetbare invloed op het energieverbruik op. Hoogstens zal blijken dat nieuwe apparatuur bijvoorbeeld
een beter rendement heeft. Wat dat betreft kan de directe toepasbaarheid van tabel 4 in twijfel worden getrokken. Tijdens de operationalisatie zal een en ander duidelijker moeten worden.
5.3 Conceptueel model
In het conceptueel model zijn alle in bovenstaande paragrafen naar voren gekomen factoren weergegeven. Door middel van kleuren is aangegeven welke factoren expliciet meegenomen gaan worden en welke niet (of in mindere mate). Hier wordt in paragraaf 5.4 op ingegaan. In het conceptueel model is tevens aangegeven dat de factoren verschillend te positioneren zijn met betrekking tot hun invloed op het energieverbruik. Sommige factoren zijn zeer specifiek voor een locatie (zoals type installatie) terwijl andere juist meer te maken hebben met de aansturing van de locatie (bijvoorbeeld kaasplanning). Sommige factoren liggen op een grensvlak. Overigens laat die indeling ruimte voor discussie, hier dient zij enkel tot het overzichtelijker maken van het model. Het conceptueel model wordt weergegeven in afbeelding 1.
Afbeelding 1: conceptueel model
Wel meenemen in onderzoek
Niet (of niet uitgebreid) meenemen in onderzoek
Verkoopplanning
Kaasplanning
Lengte van charges Aantal reinigingen Reserveapparatuur,
randapparatuur Strategie
Wetgeving Grondstoffen
Cultuur Energieverbruik
Bezetting, capaciteit
Soort kaas, bereidingswijze
Type installatie, leeftijd, warmteterugwinning
Externe omgeving
Aansturing, omgang met locatie
Onderhoud
Eigenschappen van de locatie
5.4 Nadere beschouwing van het conceptueel model
In het conceptuele model staat een groot aantal factoren die van invloed zijn op het energieverbruik van een locatie. Wanneer wordt teruggekeken naar de doelstelling van dit onderzoek, dan blijkt dat een aantal van die factoren binnen dit onderzoek niet relevant zijn. Zo is voor het verklaren van verschillen in energieverbruik tussen locaties bijvoorbeeld de strategie van het concern niet van belang: die strategie geldt namelijk voor alle locaties.
Factoren die voor dit onderzoek niet interessant zijn, hebben in het conceptueel model een blauwe kleur gekregen. De factoren waarvoor dat geldt, en de redenen voor hun uitsluiting zijn:
• Strategie: de strategie van het concern is met betrekking tot het energieverbruik niet interessant.
Daarnaast kan de strategie op locatieniveau slechts een achterliggende reden voor een laag energieverbruik zijn: uit “de strategie” moeten maatregelen volgen die leiden tot een lager energieverbruik. In dit onderzoek zijn de maatregelen interessanter dan de gedachte.
• Grondstoffen: de prijs van energie wordt in dit onderzoek als oninteressant beschouwd, daar de prijzen die de locaties betalen niet veel verschillen. Daarnaast focust het onderzoek zich op hoeveelheden energie en niet op de bedragen die voor de energie betaald worden.
• Wetgeving: de wetgeving is voor alle locaties gelijk. Wél kan wetgeving een achterliggende reden van energieverbruik kunnen zijn.
• Verkoopplanning: ook de verkoopplanning wordt als gegeven veronderstelt. Ook hier geldt dat de verkoopplanning wél als achterliggende oorzaak voor hoog of laag energieverbruik kan worden aangemerkt; een fabriek die weinig produceert, heeft wellicht een relatief hoger energieverbruik.
• Cultuur: cultuur is, net als strategie, een achterliggende reden voor energieverbruik. Wanneer er op een locatie een “energiebesparings-mentaliteit” heerst, dan zal het effect van die mentaliteit moeten blijken uit maatregelen waardoor daadwerkelijk energie wordt bespaard. Ook hier geldt:
de maatregelen zijn interessanter dan de gedachte erachter.
Bovenstaande factoren worden dus niet expliciet in het onderzoek meegenomen. De overige factoren in het conceptuele model zijn allen specifiek voor een locatie en worden derhalve wel meegenomen.
In de rest van het onderzoek worden deze factoren samengevat als de volgende drie groepen:
• Bezetting en capaciteit
• Soort kaas en bereidingswijze
• Type installatie
De andere factoren in het binnenste vierkant worden niet meer expliciet genoemd, daar ze deel uit maken van de drie bovenstaande factoren. Zo zal het aantal reinigingen afhangen van:
1. Het type installatie (hoe vaak de installatie gereinigd moet worden) 2. De soort kaas (bepaalde soorten leiden tot meer vervuiling dan anderen) 3. De bezetting (bij kleine orders zal wellicht vaker gereinigd moeten worden).
5.5 Samenvatting
Uit bovenstaande paragrafen zijn een groot aantal factoren van invloed op het energieverbruik naar voren gekomen. Uit het conceptuele model bleek dat sommige factoren min of meer gelijk zijn voor alle locaties, dan wel slechts achterliggende redenen kunnen zijn voor energieverbruik. De andere factoren hebben per locatie een specifieke invloed en zijn daarom binnen het onderzoek belangrijk.
Het onderzoek zal zich daarom focussen op die factoren.
In het volgende hoofdstuk zullen de factoren nader worden bekeken. Er wordt ingegaan op de vraag hoe het onderzoeksmodel eruit zal komen te zien, met andere woorden: hoe gaan de productielocaties nu met elkaar worden vergeleken?
6 Operationalisatie
6.1 Inleiding
In dit hoofdstuk zullen twee vragen beantwoord worden:
• Wat houden de drie in het vorige hoofdstuk gevonden factoren nu exact in?
• Welke informatie is nodig om de factoren te kwantificeren?
Met andere woorden: in dit hoofdstuk worden de factoren nader beschouwd en wordt een aanzet gegeven tot het meetbaar maken van die factoren. In dit hoofdstuk wordt toegewerkt naar een onderzoeksmodel, ofwel een raamwerk voor het onderzoek zoals dat bij de locaties kan worden uitgevoerd.
Over theorie achter modelvorming heeft (bijvoorbeeld) De Leeuw (2000) een en ander gezegd. Zijn theorie is in dit rapport als raamwerk gebruikt.
In de volgende paragrafen worden de verschillende factoren geoperationaliseerd.
6.2 Samenvattend: wat voor model wordt er gezocht?
Voor de duidelijkheid wordt in deze paragraaf kort aangegeven naar wat voor model er gezocht wordt:
er wordt gezocht naar een model aan de hand waarvan verschillen in energieverbruik kunnen worden aangegeven. Het model zal verklaringen zoeken in de volgende categorieën:
• Bezetting en capaciteit
• Soort kaas, bereidingswijze
• Type installatie
Uit de randvoorwaarden komen een aantal eisen aan het te ontwerpen model:
• Wijzigingen aan installaties dienen zoveel mogelijk te worden voorkomen
• Het daadwerkelijke onderzoek per locatie mag niet erg veel tijd van de onderzoeker in beslag nemen: er wordt gestreefd naar een onderzoekstijd van 1 week per locatie
• Het daadwerkelijke onderzoek van een locatie mag niet erg veel tijd van het personeel van de locatie in beslag nemen
• Het onderzoek mag de normale (procesmatige) bedrijfsvoering niet verstoren
Tot slot gelden voor het te ontwerpen model de eisen van bruikbaarheid en doelmatigheid, voortkomend uit de eisen aan bedrijfskundige modelvorming van De Leeuw (2000).
6.3 Uitwerking factor 1: bezetting en capaciteit
6.3.1 Omschrijving
Onder bezetting en capaciteit vallen de volgende factoren:
• De werkelijke bezetting van de locatie in verhouding tot de maximale productie: de werkelijke bezetting van een locatie geeft aan hoeveel productietijd men heeft benut, in verhouding tot de maximale productietijd. Overigens wordt hier expliciet gesproken over tijd en niet over gewicht, daar kom ik bij het volgende punt op terug. De werkelijke bezetting wordt uiteindelijk bepaald door de markt en vaak ook door de bezetting van andere fabrieken. Zo kan Goudse 12 kg (een zeer gangbare kaas) door meerdere fabrieken worden geproduceerd; het hangt er dan maar vanaf hoe de centrale planner de gevraagde hoeveelheid verdeelt over de fabrieken. De maximale productietijd wordt bepaald door de bottleneck. Er moet dan worden gekeken op machineniveau.
• De geproduceerde hoeveelheid kaas in vergelijking met de maximale capaciteit van de lijn: de processen in een kaasmakerij zijn gerelateerd aan tijd en niet aan hoeveelheid. Het maken van een Goudse kaas van 11 kilo kost evenveel tijd als het maken van een Goudse kaas van 13 kilo.
In dezelfde tijdeenheid produceert men in het geval van Goudse 11 derhalve minder kaas dan wanneer men Goudse 13 zou maken, terwijl het energieverbruik misschien níet evenredig verandert. De maximale lijncapaciteit per tijdseenheid wordt vaak begrensd door de perscapaciteit (maximaal aantal vaten) of het afvulapparaat (maximale verwerkingscapaciteit). Ook hier moet dus de bottleneck gezocht worden. Het aggregatieniveau ligt daarom op machineniveau.
• De lengte van de charges (en de ermee samenhangende reinigingen). Doorgaans wordt deze bepaald door twee zaken:
De installatie: een installatie moet na een bepaalde tijd worden gereinigd, omdat de bacteriologische besmetting toeneemt. Er zijn allerlei aanpassingen mogelijk om de productierun te verlengen, zoals tussentijdse, korte reinigingen van kritische apparatuur. Dit wordt bij “technologie” verder behandeld.
De bestelling van de klant (leidt uiteindelijk tot een productieorder): wanneer een afnemer een kleine hoeveelheid kaas bestelt, en de betreffende soort is niet in één charge te combineren met een andere soort, dan wordt de charge korter dan technisch mogelijk. Het aggregatieniveau van deze factor ligt op het niveau van de klantvraag c.q. interne planning.
.
6.3.2 Verkrijgen van gegevens
• Werkelijke bezetting en maximale bezetting:
De werkelijke bezetting is te verkrijgen uit gegevens van de locatieboekhouding, verkrijgbaar bij bijvoorbeeld de locatieadministrateur
Voor de maximale bezetting zal eerst moeten worden nagaan of op een locatie volcontinue productie mogelijk is. Vervolgens dient men zich af te vragen wat die “volcontinue productie”
dan inhoudt: betekent dat, dat de kaasmakerij continu draait, of is er een andere afdeling continu in bedrijf? Kortom: de bottleneck moet worden vastgesteld. De chef kaasmakerij zal
doorgaans weten welke machine de bottleneck vormt. Eventueel kunnen ook nog de technische specificaties geraadpleegd worden.
• Geproduceerd gewicht en maximale lijnbezetting:
Het geproduceerd gewicht is te verkrijgen uit gegevens van de boekhouding
De maximale lijncapaciteit is te vinden in de specificaties van de opgestelde apparatuur.
Waarschijnlijk kunnen verschillende mensen binnen de locatie aangeven welke machine de bottleneck vormt.
• Lengte van charges en reinigingen:
De maximale chargelengte wordt doorgaans bepaald door de mate van bacteriologische besmetting in de apparatuur in de tijd. De chef voorfabriek en / of de chef kaasmakerij zal doorgaans weten welke norm er wordt gehanteerd voor de maximale chargelengte.
De werkelijke chargelengtes kunnen uit de productiegegevens worden opgemaakt. Wanneer deze korter zijn dan de maximale chargelengte, dient te worden uitgezocht welke oorzaken daaraan ten grondslag liggen. De chef kaasmakerij of de chef voorfabriek zal die oorzaken kunnen aangeven.
Aan de hand van de werkelijke bezetting, maximale chargelengte en werkelijke chargelengte kan worden bepaald hoeveel het minimale aantal reinigingen en het werkelijke aantal reinigingen bedraagt.
6.3.3 Bepaling van subfactor 1: invloed van bezetting en capaciteit
Op basis van de werkelijke bezetting en de maximale bezetting kan worden bepaald hoeveel product meer er had kunnen worden geproduceerd. De maximale bezetting moet gerelateerd worden aan een representatief assortiment (er moet niet worden uitgaan van de maximale lijncapaciteit; dat uitgangspunt wordt apart behandeld in de volgende paragraaf).
Met behulp van de monitoringgegevens is inzicht te verkrijgen in het nullastvermogen. Wanneer van het totale verbruik het nullastvermogen (over de hele periode) wordt afgetrokken, resteert het verbruik van de kaasproductie. Op basis van die gegevens kan de invloed van de bezetting worden vastgesteld.
6.3.4 Bepaling van subfactor 2: invloed van geproduceerd gewicht en lijncapaciteit Bij de bepaling van de invloed van het geproduceerde gewicht en de lijncapaciteit wordt aangenomen dat er een lineair verband bestaat tussen het geproduceerd gewicht en het energieverbruik5. In dat geval heeft het verschil tussen het energieverbruik bij de werkelijke productie en het energieverbruik bij de maximale lijnbezetting alleen nog betrekking op het nullastvermogen.
5 Deze aanname is bij benadering correct voor warmte-uitwisselingsprocessen. Andere deelprocessen (zoals het verpompen van melk of wei) zijn veelal niet lineair te benaderen. In dit deel van het onderzoek worden die processen wel als lineair beschouwd, dit leidt waarschijnlijk tot een fout, maar erg groot zal die fout niet zijn omdat de variaties in het proces gering zijn
6.3.5 Bepaling van subfactor 3: invloed van chargelengte en reinigingen
Als eerder gesteld dient er inzicht te zijn in de werkelijke productie, de werkelijke chargelengte (en bijbehorende reinigingen), de maximale chargelengte en het bij de gerealiseerde productie minimaal benodigde aantal reinigingen. Vervolgens dient te worden bepaald hoeveel energie een reiniging kost.
Die analyse hangt nauw samen met de analyse van de installatie. Wanneer bovenstaande gegevens bekend zijn is de invloed van de chargelengte en reinigingen te bepalen.
6.4 Uitwerking factor 2: soort kaas en bereidingswijze
6.4.1 Omschrijving
De factor “soort en bereidingswijze” heeft betrekking op specifieke handelingen die verricht worden om een bepaalde kaas te maken. Deze factoren komen tot uiting in het proces (in de handelingen die daar worden uitgevoerd); het aggregatieniveau ligt daarom op machineniveau.
6.4.2 Verkrijgen van gegevens
Gegevens over het soort kaas en de bereidingswijze kunnen worden vastgesteld door een analyse van het proces en de receptuur van de soorten uit te voeren. Zo kan er een “routing” worden aangegeven van de verschillende soorten in de fabriek. De procesoperators en de chefs zullen dit kunnen aangeven. Onderling kunnen de soorten vervolgens vergeleken worden en verschillen kunnen worden aangegeven. De analyse van het proces hangt nauw samen met de analyse van de technologie.
In tabel 5 staan een aantal vragen met betrekking tot bereidingswijze die meegenomen gaan worden.
Er is overlegd met onder andere de chef kaasmakerij in Oosterwolde en een kaastechnoloog in Wolvega of de parameter van substantiële invloed kan zijn op het energieverbruik. Wanneer dat zo is, wordt een vraag aan de handeling verbonden. Als voorbeeld: bij de melkontvangst wordt gemeld dat er geen relevante vragen zijn. Dat betekent dat er volgens de huidige inzichten geen handelingen worden gepleegd die van noemenswaardige invloed zijn op het soortspecifieke energieverbruik.
