Lean or mean?
Analyse productieproces Centraalstaal B.V.
Auteur: ing. A.J. Eissens
Lean or mean?
Analyse productieproces Centraalstaal B.V.
Rijksuniversiteit Groningen
opleiding: Technische Bedrijfswetenschappen (DT) cluster: productiesystemen
1ste begeleider: dr. ir. J. Slomp 2de begeleider: drs. J. Bokhorst
Centraalstaal B.V.
afdeling: contractmanagement 1ste begeleider: ir. P. Leenhouts
2de begeleider drs. A. Stoepker
Auteur: ing. A. J. Eissens Studentnummer: s1302515 Plaats: Groningen Datum: april 2005
© 2005 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar worden gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopie, opnamen, of op enige andere manier zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de auteur. De auteur is verantwoordelijk voor de inhoud van de scriptie; het auteursrecht van de scriptie berust bij de auteur.
Samenvatting
Door de veranderende omstandigheden waarin Centraalstaal B.V. momenteel opereert wordt het steeds belangrijker om tegen lagere kosten het huidige volume te realiseren. Hierbij speelt de efficiëntie van het productieproces een belangrijke rol. In het productieproces wordt daadwerkelijk waarde aan het product toegevoegd. Daarbij is het belangrijk dat die waarde wordt toegevoegd die door de klanten gevraagd wordt. Voor Centraalstaal B.V. betekent dit dat men met een compacte fabriek het huidige productievolume wil kunnen produceren.
Daarnaast wil men met het huidige personeel en machinepark een volumegroei realiseren. De focus hierbij ligt op kosten, leverbetrouwbaarheid, kortere doorlooptijden en een beheersbaar proces.
De doelstelling van het onderzoek is als volgt:
De efficiëntie van het interne productieproces analyseren en het identificeren en beschrijven van factoren die hierop van invloed zijn en tot concrete verbeteracties kunnen leiden.
De efficiëntie wordt gewaardeerd aan de hand van de value chain analysis (Hines en Rich 1997) en daarbij wordt op detail niveau gekeken naar verschillende wastes: handelingen, transport, inspectie, voorraad en wachttijden. Doormiddel van observatie, interviews en desk research zijn bewerkingsschema’s opgesteld waarin elke handeling in het productieproces vastgelegd wordt. De resultaten hiervan vormen de basis van de analyse.
Uit de analyse blijkt dat de volgende activiteiten waardetoevoegend zijn: het snijden, het kantenbreken, het knabbelen, het schuinbranden en het vervormen van de staalplaten. Uit het onderzoek is gebleken dat 12% van alle uitgevoerde activiteiten daadwerkelijk waardetoevoegend zijn; het snijden en uitbenen vormen 38% van alle activiteiten en de tussenbewerkingen gezamenlijk zo 50%. De tweede categorie activiteiten zijn de noodzakelijke maar niet-waardetoevoegende activiteiten die niet eenvoudig veranderd kunnen worden. Een voorbeeld hiervan is het transport tussen de twee productiehallen en het slijpen van AK gesneden platen. Daarnaast worden ook activiteiten uitgevoerd die geen waarde toevoegen. Deze niet-waardetoevoegende activiteiten leiden tot verspilling (waste) en dienen op zijn minst geminimaliseerd te worden. De verschillende wastes zijn (extra)handelingen, transport, inspectie, wachttijden en voorraden. Alle handelingen en transport vormen samen 60% van alle uitgevoerde activiteiten en de voorraden kosten nog eens 17% handelingen.
Hiermee wordt duidelijk dat de niet-waardetoevoegende activiteiten een groot deel van het huidige proces beslaan.
De niet-waardetoevoegende activiteiten worden om een bepaalde reden toch uitgevoerd en daarom is in de analyse van hoofdstuk 6 gekeken welke achterliggende factoren gedefinieerd kunnen worden. Alleen als de oorzaak van een gevolg bekend is kan het gevolg positief beïnvloed worden. Gedurende de analyse is gebleken dat er een veelvoud aan factoren en relaties ten grondslag liggen aan de huidige situatie. De belangrijkste factoren betreffen de aansturing, de productmix, de machinekarakteristieken en de huidige lay-out en infrastructuur.
Uit de analyse is gebleken dat de afvoer van producten in de snijhal problemen oplevert. Door fluctuaties in het werkaanbod ontstaan op verschillende plekken en tijden bottlenecks. De reden voor de fluctuaties in het werkaanbod is dat er niet gepland en gestuurd wordt op de dagproductie. De productieorders worden op willekeurige volgorde op een snijbrandmachine gesneden. De fluctuaties hebben daarmee een directe invloed op het afvoeren en het
verwerken van de producten. De capaciteit bij het uitbenen schiet dan regelmatig tekort.
Vooral bij vol geneste platen is de uitbeencapaciteit qua mens en kraan de bottleneck.
Een andere belangrijke factor is de inrichting van het uitbeenproces. Zoals uit de bewerkingsanalyse is gebleken wordt gewerkt met vijf verschillende tussenvoorraden, waarin de producten gesorteerd worden op tussenbewerking. Aangezien de productkarakteristieken transport met behulp van kranen noodzakelijk maken is het proces arbeidsintensief. Immers de kranen worden door de mens bestuurd. De onderdelen worden één voor één op de juiste voorraadplek gelegd, waardoor er per plaat minstens drie handelingen noodzakelijk zijn (1:
oppakken van de plaat; 2: transport, 3: neerleggen van de plaat). Feitelijk kunnen er bij het sorteren van de producten maar twee kranen actief zijn, waardoor er soms gewerkt wordt met een tussenvoorraad. Hierdoor verdubbelt het aantal benodigde handelingen en daarmee tijd (capaciteit)! De kleine onderdelen worden apart gesorteerd op pallets waarmee een ander belangrijk punt duidelijk wordt gemaakt: het transport van de tussenvoorraden plaatmateriaal geschiet momenteel per stuk! De platen uit de voorraden worden één voor één op een MAFI geladen voor transport richting de tussenbewerkingen. Hierdoor worden er nogmaals een drietal handelingen aan het hele logistieke proces toegevoegd. Hierin is een concrete verbetermogelijkheid om bij het sorteren op tussenbewerking gebruik te maken van een transportmiddel die 20 ton aan platen tegelijk kan vervoeren (bijvoorbeeld de flatrack).
Een andere mogelijkheid is om het aantal tussenbewerkingen te comprimeren. Het werkaanbod van het knabbelen en verjongen is dusdanig klein dat deze goed te combineren moeten zijn. Dit betekent dat het aantal routings (transport) en handelingen terug gebracht kunnen worden. Als alle machines kunnen schuinbranden zal het werkaanbod van het knabbelen aanzienlijk afnemen. Uit onderzoek is gebleken dat het echte knabbelwerk nog geen 3 % van alle verwerkte producten omvat. Momenteel komen verplande orders op de haakse snijbrandmachines ook bij de afdeling knabbelen terecht. Dit zijn extra handelingen en transport die vermeden kunnen worden.
De huidige lay-out en infrastructuur zijn verouderd en gebaseerd op een productie in grote volumes en grote afnemers. Deze voldoen niet meer aan de huidige situatie van veel verschillende kleine klanten en afnemende volumes. Het kunnen omschakelen en inspringen op kleine productieruns levert momenteel problemen op door de complexe logistiek en de opdeling van de productie in twee verschillende hallen. Momenteel is men bezig om de mogelijkheden te onderzoeken om de tussenbewerkingen in de snijhal te concentreren zodat de logistieke inrichting eenvoudiger zal worden.
Het huidige productieproces en de productmix zijn niet goed op elkaar afgestemd, waardoor er veel tussenvoorraden zijn. Om dit te verbeteren moet de huidige uitbeencapaciteit uitgebreid worden. Bovendien moeten de handelingen rondom de snijbrandmachines vereenvoudigd worden. Daarnaast verschillen de procestijden behoorlijk van elkaar. De procestijden moeten beter op elkaar worden aangepast wat bereikt kan worden door middel van automatisering en vereenvoudiging van het proces, hierbij kan gedacht worden aan zowel vereenvoudiging van de uit te voeren handelingen als aan het vereenvoudigen van de productstroom. Bovendien kan Centraalstaal B.V. beter produceren met gelijke machines waardoor er een grotere planningsvrijheid gehanteerd kan worden en de handelingen op en rond de snijbrandmachines uniform zijn en de handmatige afschuiningen vermeden kunnen worden.
Voorwoord
Voor u ligt het eindresultaat van mijn afstudeeronderzoek dat ik heb mogen uitvoeren bij Centraalstaal B.V. te Groningen. Hiermee komt een einde aan mijn studie Technische Bedrijfswetenschappen aan de Rijksuniversiteit van Groningen (RuG). Gedurende de periode september – maart ben ik werkzaam geweest op de afdeling Contract Management en heb mij bezig gehouden met het analyseren van het productieproces. Ik heb met veel plezier aan deze opdracht gewerkt en wil als eerste mijn begeleiders Peter Leenhouts en Andre Stoepker bedanken voor hun hulp en toewijding. Daarnaast ben ik uitstekend begeleid vanuit de universiteit door dr. ir. Jannes Slomp die later versterking heeft gekregen van drs. Jos Bokhorst. Bedankt heren!
Op de afdeling zelf heb ik een hoop lol gehad en daarvoor wil ik in het bijzonder Erwin Zeeman, Erik Bolt, Roelof Wimmenhove en Frans van Tongeren bedanken. Vooral de vrijdagmiddagen waren…snel voorbij! Ik wens alle collega’s het beste toe en misschien komen we elkaar nog weer tegen.
Voor haar steun en vertrouwen wil ik als laatste mijn vriendin Heleen een bijzondere knuffel geven! Bedankt lieverd.
Anton Eissens
Groningen, April 2005
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1 Inleiding ... 1
Hoofdstuk 2 Centraalstaal B.V. ... 2
2.1 Het begin ... 2
2.2 Markt... 2
2.3 Producten ... 3
2.3.1 Huidplaten ... 4
2.3.2 Binnenwerk ... 4
2.3.3 Profielen (vervormd of recht)... 4
2.4 Grondstof (toeleveranciers) ... 4
2.4.1 Materiaal uit walsing ... 4
2.4.2 Materiaal uit handel... 4
2.5 Organisatie ... 5
2.6 Aansturing productieproces ... 6
2.6.1 Verkooporder ... 6
2.6.2 Deelorder ... 6
2.6.3 Nesten / poslijst ... 7
2.6.4 Productieorder ... 7
2.6.5 Conclusie ... 7
Hoofdstuk 3 Afbakening van het probleem... 9
3.1 Probleemomschrijving ... 9
3.2 Probleemstelling ... 9
3.3 Conceptueel model... 10
Hoofdstuk 4 Het voortbrengingsproces ... 12
4.1.1 Klantenorder-ontkoppelpunt (KOOP)... 12
4.1.2 Inrichting productieproces... 12
4.2 Het productieproces ... 13
4.2.1 Aanvoer van materiaal ... 13
4.2.2 Startbewerking ... 13
4.2.3 Tussenbewerking... 14
4.2.4 Hoofdbewerking... 15
4.2.5 Eindsortering ... 15
4.2.6 Conclusie ... 15
Hoofdstuk 5 De theorie achter Lean Manufacturing ... 16
5.1 Lean Production ... 16
5.1.1 Value stream... 16
5.1.2 The seven wastes ... 17
5.1.3 The seven value mapping tools ... 18
5.2 Process activity mapping ... 18
5.2.1 Procesanalyse ... 18
5.2.2 Bewerkingsanalyse... 19
5.3 Conclusie... 20
Hoofdstuk 6 Analyse van het productieproces ... 22
6.1 De procesanalyse ... 22
6.1.1 Het processchema... 22
6.1.2 Het routeschema ... 22
6.1.3 De bewerkingsschema’s ... 23
6.1.4 Voorlopige resultaten bewerkingsanalyse... 25
6.2 Procestijden (bewerkingen)... 26
6.2.1 & productmix ... 26
6.2.2 & machinekarakteristieken... 27
6.2.3 & aansturing ... 29
6.3 Handelingen ... 30
6.3.1 & productmix ... 30
6.3.2 & machinekarakteristieken... 31
6.4 Transport ... 33
6.4.1 & routing ... 33
6.4.2 & lay-out / infrastructuur... 34
6.5 Voorraden en wachttijden ... 35
6.5.1 Snijhal... 35
6.5.2 Kantenbreken (KB) ... 36
6.5.3 Knabbelen (KN) ... 36
6.5.4 Schuinbranden (VERJ)... 36
6.5.5 Tussensortering vervormen ... 36
6.5.6 Eindsortering ... 37
6.6 Conclusie... 37
Hoofdstuk 7 Conclusie ... 38
7.1 Algemeen ... 38
7.2 Concrete verbetergebieden... 38
7.3 Aanbevelingen voor verder onderzoek ... 40
Hoofdstuk 1 Inleiding
In de afgelopen jaren heeft de staalmarkt een aantal ingrijpende veranderingen ondergaan. De belangrijkste ontwikkeling is de toename van de ijzerertsprijs en daarmee de staalprijs. In 2002 werden de grenzen in de Verenigde Staten gesloten voor import staal, het zogenoemde Amerikaanse protectionisme. Als reactie besloot Europa tegenmaatregelen te nemen waardoor de toegang van producten uit andere contigenten bemoeilijkt werd. Daarnaast maakt China een enorme groei door en voeren de Chinezen momenteel massaal staal in (Abrahams 2004:
29, de morgen, 090403).
Een groot deel van de scheepsbouwindustrie heeft een oostelijke beweging gemaakt richting Oost Europa en Azië. In deze landen zijn de loonkosten dusdanig laag dat een groot deel van de casco bouw in deze landen gedaan wordt. In de West Europese landen worden deze casco’s vervolgens afgebouwd en gecertificeerd; maar de vraag is voor hoe lang nog?
Daarom wordt het voor de scheepsbouw en voor Centraalstaal B.V. in het bijzonder steeds belangrijker om zo efficiënt en flexibel mogelijk te kunnen produceren. Het huidige werkaanbod bestaat uit veel klanten en kleinere volumes. Hierbij spelen de productiekosten en doorlooptijden een belangrijke rol. Wanneer het voor Centraalstaal B.V. mogelijk is om hoge kwaliteit en korte doorlooptijden tegen een gunstige prijs te leveren wordt zij hiermee een aantrekkelijke partner voor de scheepswerven.
Om deze redenen wil Centraalstaal B.V. meer inzicht in de huidige efficiëntie verkrijgen om deze op een positieve manier te kunnen beïnvloeden. Het bedrijf wil met een compactere en een beter beheersbare fabriek de huidige productie realiseren en daardoor is het noodzakelijk om een deel van het productieproces opnieuw in te richten. In dit kader wordt dit onderzoek uitgevoerd en getracht antwoord te geven op een aantal fundamentele vragen.
Hoofdstuk 2 Centraalstaal B.V.
Dit onderzoek wordt uitgevoerd bij Centraalstaal B.V., een staalvoorbewerkingsbedrijf die voornamelijk haar producten levert aan de scheepsindustrie. Om de context van het onderzoek beter te begrijpen is het wenselijk om het bedrijf Centraalstaal B.V. nader te bespreken.
2.1 Het begin
Centraalstaal B.V. is in 1972 opgericht als gezamenlijk initiatief van de Noord-Nederlandse scheepswerven omdat er behoefte was aan een centraal staalvoorbewerkingsbedrijf. Deze behoefte werd veroorzaakt door de toenemende kosten en complexiteit van de scheepsbouw.
Sinds 1980 is Centraalstaal B.V. een dochteronderneming van de Central Industry Group (CIG).
De Central Industry Group (CIG) is het moederbedrijf van Centraalstaal B.V. en bestaat uit een groep bedrijven die internationaal goederen en diensten levert aan de nautische sector. De groep wil zich onderscheiden door het aanbieden van zelf ontwikkelde, hoogwaardige en op de individuele klant afgestemde producten. CIG concentreert zich op drie productgroepen:
- scheepsbouwdiensten (Vuyk Engineering, Numeriek Centrum Groningen);
- scheepsbouwvoorbewerking (Centraalstaal B.V., Ostseestaal, Shippipe Bremen, Staal bewerking Noord);
- scheepsuitrusting (Ship’s Equipement Centre Groningen, Ship’s Equipement Centre Bremen)1.
2.2 Markt
Binnen de scheepsbouwmarkt is de prijs de bepalende factor voor het verkrijgen van een opdracht. Vanwege de toename van de loonkosten in Nederland heeft de scheepsbouwmarkt de afgelopen jaren een oostelijke beweging gemaakt. Het is momenteel zo dat de lonen in de Oostbloklanden (Polen, Roemenië) en bijvoorbeeld in Afrika (Marokko) significant lager zijn dan in het westen. Aangezien de scheepsbouw vooral handwerk is hebben deze kosten nog steeds de overhand. Een ander belangrijk aspect bij scheepsbouw is de kwaliteit van het werk.
Ook op dit gebied hebben de ‘lage loonlanden’ de laatste jaren onder supervisie van de scheepswerven in het westen een belangrijke inhaalslag gerealiseerd.
Deze ontwikkelingen hebben ertoe geleid dat de capaciteit in deze landen haar limiet hebben bereikt en dat momenteel een deel van het werk weer richting het westen gaat waar meer capaciteit beschikbaar is. Het is belangrijk voor Centraalstaal B.V. om gebruik te maken van deze nieuwe ontwikkeling. Een ander voordeel voor Centraalstaal B.V. is haar fysieke positie in de buurt van de grote werven in het noorden. De transportkosten nemen alleen maar toe;
momenteel kost een transport naar Ostseestahl voor 20 ton zo’n 750 euro (30 euro per ton).
Een andere belangrijke ontwikkeling is het dichtslippen van het wegennet. Het effect hiervan kan voor Centraalstaal B.V. tweeledig zijn: ten eerste zullen de transportkosten alleen maar verder toenemen waardoor het aantrekkelijker voor scheepswerven wordt om de werkzaamheden dichter bij huis te laten aanvoeren en ten tweede zal er meer gebruik gemaakt gaan worden van de waterwegen. Vooral deze laatste ontwikkeling is voor Centraalstaal B.V.
interessant. Een toename van het transport over de waterwegen zal betekenen dat de vraag naar (binnenvaart)schepen toe zal nemen.
1
Centraalstaal B.V. zal de concurrentie op prijs aan kunnen gaan door haar werkzaamheden efficiënter uit te gaan voeren. De capaciteit van het gehele voortbrengingsproces speelt hierbij een zeer belangrijke rol. Naast de productiecapaciteit zal men ook rekening moeten houden met de beschikbare capaciteit van werkvoorbereidende activiteiten (zie paragraaf 2.6). Ook het verbruik van grondstoffen zal een steeds belangrijker item worden (zie paragraaf 2.4).
2.3 Producten
Karakteristiek voor Centraalstaal B.V. is de expertise op het gebied van geautomatiseerde metaal(voor)bereiding. Centraalstaal B.V. is gespecialiseerd in het snijden en vervormen van stalen en aluminium platen en profielen, welke hoofdzakelijk aan scheepswerven worden geleverd in de vorm van een bouwpakket voor de scheepsconstructie. Het bouwpakket wordt assemblagegereed en op bouwvolgorde aan de klant geleverd. Dit wordt logistiek ondersteund leveren (LOL) genoemd. Dit scheelt aanzienlijk in de assemblagetijd en daarmee de bouwtijd van een schip door een werf.
Binnen de bouwpakketten (secties) levert Centraalstaal B.V. de volgende producten:
- huidplaten;
- binnenwerk;
- profielen.
Centraalstaal B.V. maakt zoals gezegd onderdelen voor een schip. Een schip kan globaal in drie delen opgedeeld worden (zie figuur 2.1): het voorschip (5), het middenschip (3, 4) en het achterschip (1, 2). De vorm van de verschillende delen varieert sterk doordat een schip een bepaalde stroomlijn heeft om zich zo efficiënt mogelijk door het water te kunnen verplaatsen.
In het voor- en achterschip zitten daardoor meer vervormde onderdelen dan bijvoorbeeld in het middenschip. Het type schip en uitvoering speelt hierin ook een belangrijke rol. Is het een drooglading schip of een containerschip. Een groot containerschip is veel groter en eenvoudiger geconstrueerd dan een modern jacht of een cruiseschip waarin het uiterlijk even belangrijk is dan de prestatie. Wat uit dit verhaal naar voren komt is dat alle schepen in principe uit dezelfde bouwblokken opgebouwd wordt maar dat de uitvoering van deze bouwblokken sterk kan variëren.
Figuur 2.1: bouwblokken van een schip.
De onderdelen binnen de bouwblokken van een schip worden door Centraalstaal B.V.
vervaardigd. Deze onderdelen variëren zoals gezegd dus sterk van vorm en afmetingen en dat maakt de inrichting van het productieproces gecompliceerd doordat er een grote variëteit aan productenmix verwerkt moet kunnen worden. Af en toe is er sprake van een ‘repeat ship’, een kopie van een reeds eerder gebouwd schip, maar het gros van alle producten van Centraalstaal B.V. zijn allemaal uniek en moeten op grote schaal (25.000 bruto ton op jaarbasis) geproduceerd worden.
Legenda:
1 achterschip 2 opbouw
3 dubbele bodem 4 zijkasten 5 voorschip 6 rest
2.3.1 Huidplaten
Huidplaten zijn de platen aan de buitenkant van een schip. In het voor- en achterschip zijn de huidplaten meestal sterk vervormd om het schip een goede stroomlijn te geven. De onderkant en het middenschip bestaan vaak uit rechte huidplaten. Kimplaten zijn de overgangen tussen de rechte platen van de onderkant en de rechte platen van de zijkant van het middenschip. De maximale afmetingen van de huidplaten zoals deze door Centraalstaal B.V. verwerkt kunnen worden is zo’n 12 meter lang en 3 meter breed. De huidplaten worden door Centraalstaal B.V.
gesneden en daarna koud vervormd in de gewenste 3-D vorm doormiddel van persen.
2.3.2 Binnenwerk
Het binnenwerk is het geraamte van een schip en bestaat uit spanten en schotten. Spanten zijn de ribben van het schip en lopen langs de breedte (dwarsspanten) en lengte (langsspanten) van het schip. De schotten vormen de indeling en het interieur van het schip: de verschillende dekken en de opbouw (bijvoorbeeld stuurhut). Het binnenwerk wordt door Centraalstaal B.V.
gesneden en daarna nabewerkt en eventueel nog vervormd (knikken).
2.3.3 Profielen (vervormd of recht).
De profielen worden binnen de scheepsbouw gebruikt om de complete constructie van het schip verder te verstevigen. Daarbij kan onderscheid gemaakt worden tussen gebogen en recht profiel om de huidplaten te verstevigen. Het binnenwerk is zoals gezegd het geraamte en de profielen zorgen voor een extra versteviging tussen het binnenwerk en de huidplaten. De profielen worden bij Centraalstaal B.V. op een aparte productielijn geproduceerd.
2.4 Grondstof (toeleveranciers)
Centraalstaal B.V. kan op twee verschillende manieren plaatmateriaal bestellen:
- Materiaal uit walsing (Corus, Dansteel, DuFerco);
- Materiaal uit handel (de Boer, InterFer).
2.4.1 Materiaal uit walsing
Centraalstaal B.V. stelt met de staalbedrijven een raamcontract op (future contract) waarin voor een bepaalde periode een hoeveelheid plaatmateriaal (tonnage) tegen een vaste staalprijs geleverd wordt. De voordelen van het bestellen van staal uit walsing zijn dat Centraalstaal B.V. zelf de afmetingen en kwaliteit van de metaalplaten kan specificeren tegen een gunstige prijs. De levertijd van plaatmateriaal uit de walsing is ongeveer 10 weken maar kan afhankelijk van de marktvraag variëren. Momenteel probeert Centraalstaal B.V. dit op te vangen door eerder in het productieproces haar bestellingen te plaatsen en door het op voorraad houden van plaatmateriaal.
Een nieuwe ontwikkeling in de walserijen is dat de bestelgrootte van orders verhoogd wordt van minimaal 1 ton per bestelling naar 5 ton per bestelling (en misschien in de toekomst wel naar 10 of 20 ton). Binnen deze bestelling zijn de afmetingen (lengte, breedte en dikte) van de plaat feitelijk gestandaardiseerd. Dit heeft voor Centraalstaal B.V. grote invloed op de manier waarop de raamcontracten (future contracts) ingevuld kunnen worden. Het is niet eenvoudig om met standaard platen binnen een tonnage of bestelling optimaal gebruik te maken van het plaatmateriaal. Het optimaliseren en clusteren van orders binnen een bestelling moet een optimale invulling van de contracten realiseren maar vereist een andere aanpak van bestellen.
2.4.2 Materiaal uit handel
De leveranciers uit de handel houden een eigen voorraad standaard plaatmateriaal aan. Deze wordt verhandeld tegen (fluctuerende) marktprijzen en zijn daardoor per ton in het algemeen
duurder dan plaatmateriaal uit de walsing. De platen uit handel zijn in een beperkt aantal afmetingen en kwaliteiten te verkrijgen en daardoor is in het algemeen het afvalpercentage bij dit soort platen hoger dan bij platen uit walsing. Centraalstaal B.V. probeert daarom in het grootste deel van haar behoefte te voorzien uit de walsing. Echter de levertijd van plaatmateriaal uit de handel varieert van een tot drie weken en is daarmee aanzienlijk korter dan de levertijd van plaatmateriaal uit de walsing. In sommige gevallen is het wenselijk om materiaal uit handel te betrekken en zodoende meer afval te accepteren. Hierbij kan worden gedacht aan spoedorders en herstelorders.
Het afvalpercentage op het plaatmateriaal was in 2003 zo’n 18%. Dit percentage is in grote mate terug te leiden op de afmetingen en de hoeveelheden gebruikt plaatmateriaal. Zoals hierboven is beschreven kunnen platen uit walsing ‘op maat’ besteld worden. Het grote voordeel hiervan is dat bij het nesten (zie paragraaf 2.6) efficiënter onderdelen in een plaat
‘op maat’ geplaatst kunnen worden. Daardoor kan het aantal gebruikte platen ook beperkt worden. Bij standaardplaten is het afvalpercentage per plaat gemiddeld hoger omdat er minder onderdelen uit een plaat gesneden kunnen worden.
Voorbeeld:
Het plaatmateriaal kost per ton gemiddeld ca. 600 euro. De prijzen voor schroot (afvalmateriaal) zijn op dit moment ca. 240 euro per ton. Dit betekent dat de kosten voor elke ton aan afvalmateriaal 360 euro per ton is. Wanneer uitgegaan wordt van het afvalpercentage van 18% in 2003 op het bruto tonnage van 25.000 ton, dan zijn de kosten aan afval: 1.620.000 euro.
2.5 Organisatie
Sinds de oprichting van Centraalstaal B.V. is er tot het jaar 2000 sprake geweest van een continue groei. In 2000 werkten er 150 werknemers en is er in totaal 53.000 ton staal verwerkt. De omzet in dat jaar was ongeveer 80 miljoen euro. De groei is echter opgehouden en na een aantal reorganisaties is het bedrijf is in 2003 gekrompen tot 74 werknemers. Er is in 2003 ongeveer 25.000 ton staal verwerkt bij een omzet van 30 miljoen euro.2
De concurrentie vanuit de Oostbloklanden en daar buiten (lage loon landen) hebben het noodzakelijk gemaakt voor Centraalstaal B.V. om doormiddel van reorganisaties de kosten te reduceren. De loonkosten zijn in Nederland vergeleken met de Oostbloklanden erg hoog en daardoor is het personeelsbestand de laatste jaren aanzienlijk afgenomen.
2 jaarverslag 2003
2.6 Aansturing productieproces
Voordat een opdracht van een klant het productieproces bij Centraalstaal B.V. in gaat moeten er een aantal stappen ondernomen worden. Dit proces is in figuur 2.2 visueel weergeven.
Figuur 2.2: aansturing productieproces.
Het proces geschiedt top-down, waarin de verkooporder het hoogste niveau is gevolgd door een deelorder en een productieorder. De productieorder is tevens het startsein voor de productie en daarom is het belangrijk om de totstandkoming hiervan nader te belichten. Zoals in figuur 2.2 aangegeven is worden in het gehele proces een aantal computerprogramma’s gebruikt, waarvan de belangrijkste het programma ‘P2’ is. Dit programma is het algemene aansturings- en planningsprogramma binnen Centraalstaal B.V. voor alle afdelingen.
2.6.1 Verkooporder
De afdeling verkoop heeft contact met de klant en de specificaties van het schip vormen de input voor een offerte. Een schip bestaat uit veel verschillende onderdelen die variëren in grootte en complexiteit (vorm). In een middenschip zitten bijvoorbeeld minder vervormingsuren dan in het voor- of achterschip. Daarom wordt een schip door de werf opgedeeld in secties, dit maakt de productie van onderdelen overzichtelijker, sneller en daarnaast is het logistiek beter te beheersen. Een sectie is een bouweenheid op de werf. Door de werf wordt een planning opgesteld en kunnen de levertijden gespecificeerd worden. Aan het schip wordt een schipnummer (bijvoorbeeld: 1128) gekoppeld wat meestal een vast nummer voor de klant is. Daarnaast worden de verschillende sectienummers opgesteld voor de onderdelen en nog een apart nummer voor materiaalbestelling (deelorder nummer 9999).
Deze gegevens vormen de basis van een verkooporder en is de administratieve actie die het startsein vormt voor de verdere planning.
2.6.2 Deelorder
Een schip bestaat uit een aantal secties die op uiteenlopende momenten aan de werven geleverd moeten worden. Daarom worden aan de secties deelorders toegewezen
P2
NESTIX POSLIJST GAMMA
posnr nesting bewerking 200 11281.1 S 201 11281.1 SV 202 11281.2 S 203 11281.2 SV 204 11281.3 S NESTEN
nesting 11281.1 11281.1 11281.2 11281.2 11281.3
DEELORDER VERKOOPORDER
STAAT
PRODUCTIEORDER
VORMSTAAT
1128
1128.0110
(bijvoorbeeld: 1128.0110). In deze deelorders wordt een overzicht gemaakt van de benodigde uren, het materiaal, de bewerkingen en de start- en uitleverdata. Als een deelorder in de planning van de afdeling werkvoorbereiding (contract management) verwerkt is kan een verdere detaillering van de werkzaamheden plaats vinden. De startdata van de secties zijn tevens de leverdata waarmee doormiddel van een material resource planning (MRP) het materiaal besteld kan worden. Met een levertijd van plaatmateriaal die kan variëren van drie tot tien weken moet in een vroeg stadium het materiaal besteld worden.
2.6.3 Nesten / poslijst
De volgende stap is om alle onderdelen binnen een sectie te nesten. Nesten is het plaatsen van onderdelen in een plaat en dit gebeurt aan de hand van de gegevens in de poslijst. Deze lijst wordt in een apart computerprogramma ‘GAMMA’ geopend en bewerkt. In een poslijst staat een overzicht van alle onderdelen binnen een sectie die gesneden moeten worden.
Het nesten wordt gedaan in het programma ‘NESTIX’ waarin de onderdelen virtueel in een plaat genest kunnen worden. Bij het nesten zijn de bepalende (of beperkende) factoren de dikte en de kwaliteit van het plaatmateriaal (eventueel kan de coating ook nog een rol spelen).
Zodra de onderdelen zijn genest vindt er een koppeling plaats tussen het materiaal (plaatnummer) en de onderdelen die in de plaat genest zijn. Het komt regelmatig voor dat een sectie uit meerdere platen bestaat.
Het nesten bij Centraalstaal B.V. is momenteel een erg arbeidsintensief proces. Er is een automatisch nestprogramma aanwezig maar deze nest momenteel niet efficiënt genoeg waardoor het niet optimaal gebruikt wordt. Het nesten is een zeer belangrijke stap binnen het voortbrengingsproces aangezien hier het afvalpercentage voor het grootste deel bepaald wordt. Vooral sinds de staalprijzen sinds januari 2004 verdubbeld zijn (zo’n 600euro per ton) wordt het nesten een steeds belangrijker onderdeel om verbeteringen te realiseren.
2.6.4 Productieorder
In de vorige stap heeft een koppeling tussen de te snijden onderdelen en het plaatmateriaal plaatsgevonden. Vervolgens moet bepaald worden op welke machine de platen (en daarmee onderdelen) gesneden moeten worden; de productieorder (een vijfcijferig nummer). Alle opgestelde gegevens worden in een zogenoemde staat verzameld waarna de indeling kan plaatsvinden. Een staat is een lijst van fabrikaten met dezelfde bewerking(en) en machinenummer(s).
Bij de toewijzing aan een productieorder zijn de nesting-eigenschappen, zoals de plaatafmetingen en de plaatdikte, de onderdeelgrootte en of de plaat afgeschuind moet worden, bepalend voor de machinekeuze. Nadat uit de verzameling van staten alle onderdelen met dezelfde startbewerking in een productieorder verwerkt zijn worden de tussenbewerkingen aan een onderdeel in deze staten verzameld die vervolgens als
‘productieorder’ dienen. De productieorder is het startsein voor het productieproces en vooral het snijproces. Daarnaast worden de tussenbewerkingen aangestuurd door de verschillende staten.
2.6.5 Conclusie
Centraalstaal B.V. bevindt zich midden in de productieketen van een schip. Daarmee is zij afhankelijk van de toeleveranciers en de klanten. De betrouwbaarheid van de toeleveranciers heeft een grote invloed op het productieproces; zonder materiaal kan de productie niet gestart
worden. De klanten specificeren in grote lijnen de te produceren goederen en de specificaties worden dikwijls gewijzigd naarmate de startdatum van de productie dichterbij komt.
Daarnaast bevind Centraalstaal B.V. zich in een bewegende markt en wordt de focus gelegd op de (productie)kosten en de efficiëntie van het voortbrengingsproces. Daarbinnen speelt het productieproces een belangrijke rol waarin de toegevoegde waarde minus de kosten het rendement voor Centraalstaal B.V. bepaalt. Hierdoor is de noodzaak toegenomen om het productieproces onder de loep te nemen.
De producten die door Centraalstaal B.V. geleverd worden verschillen enorm in uitvoering.
Daarbij kan gedacht worden aan de afmetingen en de bewerkingen die door de klant gevraagd worden. Hierbij is het belangrijk dat aan de klantenwens voldaan wordt en die activiteiten uitgevoerd worden die in de ogen van de klanten waarde aan het product toevoegen. Een schip bestaat in principe uit dezelfde bouwblokken maar de uitvoering hiervan is zeer divers.
Het is belangrijk dat het productieproces van Centraalstaal B.V. dusdanig flexibel is dat het efficiënt om kan gaan met deze diversiteit aan productuitvoeringen.
Hoofdstuk 3 Afbakening van het probleem
In de inleiding van dit onderzoek is een eerste probleemverkenning uitgevoerd en zijn een aantal ontwikkelingen beschreven die een onderzoek naar de huidige efficiëntie van het productieproces bij Centraalstaal B.V. noodzakelijk maken. Voordat het onderzoek verder kan gaan moet eerst een duidelijke afbakening van het probleemgebied plaatsvinden. Een onderzoek heeft geen zin als er geen duidelijk doel omschreven wordt waaraan de resultaten getoetst kunnen worden (zie paragraaf 3.2).
3.1 Probleemomschrijving
Door de veranderende omstandigheden waarin Centraalstaal B.V. momenteel opereert wordt het steeds belangrijker om tegen lagere kosten het huidige volume te realiseren. Hierbij speelt de efficiëntie van het productieproces een belangrijke rol. Immers in het productieproces wordt daadwerkelijk waarde aan het product toegevoegd. Daarbij is het belangrijk dat die waarde wordt toegevoegd die door de klanten gevraagd wordt. Voor Centraalstaal B.V.
betekent dit dat men met een compacte fabriek het huidige productievolume wil kunnen produceren. Daarnaast wil men met het huidige personeel en machinepark een volumegroei realiseren en wellicht in de toekomst het assortiment vergroten. De focus hierbij ligt op kosten, leverbetrouwbaarheid, kortere doorlooptijden en een beheersbaar proces.
3.2 Probleemstelling
Een scherpe formulering van de probleemstelling voor een onderzoek bestaat altijd uit drie elementen: een vraagstelling, een doelstelling en de randvoorwaarden (De Leeuw 2000: 290).
Naast de probleemstelling is het belangrijk om het onderzoek af te bakenen zodat het onderzoek nader gedefinieerd wordt.
Doelstelling
Vraagstelling
Om antwoord te kunnen geven op de vraagstelling moet deze worden opgedeeld in een aantal concrete deelvragen die het mogelijk maken om antwoord te kunnen geven op de hoofdvraag.
Deelvragen
1. Hoe ziet het huidige productieproces van Centraalstaal B.V. eruit?
a) Uit welke bewerkingsstappen bestaat het huidige productieproces van staalplaten bij Centraalstaal B.V.?
De efficiëntie van het productieproces van huidplaten en binnenwerk analyseren en het identificeren en beschrijven van factoren die hierop van invloed zijn en tot concrete verbeteracties kunnen leiden.
Hoe kan Centraalstaal B.V. het productieproces van het snijden en de tussenbewerkingen van plaatmateriaal efficiënter organiseren?
2. Welke factoren zijn van invloed op de efficiëntie van het productieproces?
a) Welke bewerkingsstappen voegen daadwerkelijk waarde aan het product toe?
b) Welke bottlenecks kunnen geïdentificeerd worden?
c) Door welke factoren worden de belangrijkste wastes veroorzaakt?
d) Wat is de invloed van de verschillende factoren op elkaar?
3. Op welke manier kan Centraalstaal B.V. de beschreven factoren op een positieve manier beïnvloeden en wat levert dit op?
a) Welke factoren komen als eerste in aanmerking voor verbetering en op welke manier kunnen deze beïnvloed worden?
Randvoorwaarden
De randvoorwaarden definiëren het kader waarin het onderzoek en de oplossingen geplaatst worden. Voor dit onderzoek gelden de volgende randvoorwaarden:
• Bij Centraalstaal B.V. betreft de hoofdproductie het verwerken van staalplaten en daarom wordt alleen het productieproces van huidplaten en binnenwerk onderzocht;
• De nadruk bij het onderzoek ligt op de startbewerking snijden en de tussenbewerkingen.
Omdat het vervormen vakmanschap betreft en daardoor niet eenvoudig beïnvloedbaar is wordt dit buiten de systeemgrens geplaatst;
• De mogelijke oplossingen en verbeteringen moeten passen binnen de vestiging van Centraalstaal B.V. in Groningen;
• De onderzoeksduur is zes maanden.
3.3 Conceptueel model
Bij het uitwerken van het onderzoek is het belangrijk dat de resultaten van de analyse en de kennis daaruit bruikbaar en doelmatig zijn. De Leeuw (2001: 76) stelt dat bruikbaarheid opgesplitst kan worden in relevantie en deugdelijkheid. Met deugdelijkheid wordt bedoeld dat de kennis juist, controleerbaar, precies en consistent is (De Leeuw 2001: 77). Dit onderzoek wordt zodanig opgebouwd dat alle keuzes en beslissingen tot een begrijpelijk resultaat zullen leiden. Door informatieverschaffing en heldere conclusies moet het resultaat voor iedereen als logisch ervaren worden.
Relevantie heeft betrekking op uitspraken, ideeën en methoden die in het onderzoek gebruikt worden. Volgens De Leeuw (2001:79) is kennis relevant als ze betrekking heeft op de praktische probleemsituatie, begrijpelijk en hanteerbaar is en tijdig beschikbaar is. Dit onderzoek gaat uit van de praktische probleemsituatie zoals deze zich in het productieproces bij Centraalstaal B.V. voordoet. Tezamen met de controleerbare gegevens en informatieverzameling moeten beide invullingen kunnen leiden tot een bruikbaar en doelmatig resultaat. De kosten moeten opwegen tegen de baten (De Leeuw 2001: 81).
Figuur 3.1: conceptueel model.
Vanuit de doelstelling is aangegeven dat dit onderzoek is gericht op een analyse van het productieproces bij Centraalstaal B.V. Daarbij ligt de focus op de efficiëntie van het productieproces. Een logische vervolgvraag is dan: Hoe wordt efficiëntie gemeten? De
mogelijke antwoorden op deze vraag zijn net zo divers als de term breed is. In het conceptueel model is invulling gegeven aan deze term volgens de Lean Manufacturing filosofie (Womack 1996). De efficiëntie wordt gewaardeerd aan de hand van de value chain analysis (Hines en Rich 1997) en daarbij wordt op detail niveau gekeken naar verschillende wastes: onnodige bewerkingen, extra handelingen, transport, inspectie, grote voorraden en wachttijden. Vanuit deze wastes wordt gezocht naar de oorzaken ervan. Er kunnen pas verbeteringen aangebracht worden als de oorzaak duidelijk is. Dit is gedurende het analyseproces een continu proces waarbij steeds opnieuw getracht wordt tot meer inzicht in de problematiek te komen.
Vervolgens wordt vanuit de oorzaakgevolg relaties gezocht naar concrete factoren die de verschillende wastes veroorzaken. Ook dit proces heeft plaatsgevonden gedurende de gehele analyse. Alleen op deze wijze kunnen alle relaties in kaart gebracht worden die relevant zijn om een gefundeerd antwoord te kunnen geven op de vraag- en doelstelling. De factoren die beïnvloedbaar zijn komen als eerste in aanmerking voor verbeteringen.
productieproces
oorzaak gevolg (wastes)
factoren (stuurknoppen)
verbetergebieden
deelvraag 1a
deelvraag 2a deelvraag 2b
deelvraag 2c deelvraag 2d
deelvraag 3a
Hoofdstuk 4 Het voortbrengingsproces
In dit hoofdstuk worden de verschillende stappen uit het voortbrengingsproces nader bekeken.
Het productieproces van plaatmateriaal kan globaal in drie stappen onderscheiden worden (zie figuur 4.1):
- startbewerking;
(snijden, uitbenen) - tussenbewerking;
(kantenbreken, knabbelen, verjongen, schuinbranden) - hoofdbewerking.
(vervormen)
Figuur 4.1: productieproces met KOOP positie (ontleend aan Hoekstra en Romme (1985)).
Naast de productieactiviteiten, bewerkingen, zijn er andere activiteiten nodig die gekoppeld zijn aan de productiefunctie bij Centraalstaal B.V., onder andere:
- aanvoer van materialen en componenten;
- intern en extern transport;
- keuring;
- opslag;
- uitlevering van producten.
Al die activiteiten vormen samen het voortbrengingsproces (Bertrand en Wijngaard 1998:
41).
4.1.1 Klantenorder-ontkoppelpunt (KOOP)
Een klantenorder-ontkoppelpunt (KOOP) geeft aan waar de goederenstroom bestuurd wordt door individuele klantenorders (Bertrand en Wijngaard 1998: 40).
Bij Centraalstaal B.V. ligt het KOOP helemaal aan het begin van het voortbrengingsproces (zie figuur 4.1). Er wordt ingekocht en geproduceerd op order (make-to-order). Dit betekent dat de rest van het proces goed afgestemd op elkaar moet zijn om op deze wijze een order op tijd uit te kunnen leveren en daarbij het productieproces zo optimaal mogelijk te benutten.
4.1.2 Inrichting productieproces
Functioneel ingerichte productieafdelingen worden gekenmerkt door een lay-out waarin machines en / of mensen die gelijksoortige bewerkingen kunnen uitvoeren samen gegroepeerd zijn in werkplekken (Bertrand en Wijngaard 1998: 221). Bij Centraalstaal B.V. heeft men gekozen voor een functionele inrichting. Dit vanwege het feit dat de verschillende productiefasen eigen productiemiddelen en vaardigheden nodig hebben.
Bij Centraalstaal B.V. bevinden de functionele afdelingen zich zelf in verschillende fabriekshallen (zie bijlage 2 voor plattegrond fabriekshallen). De plasma snijbrandmachines
hoofd- bewerking tussen-
bewerking start-
bewerking
grondstoffen klant
tussen voorraad tussen
voorraad
inkopen en produceren op order KOOP
platenpark eindsortering
staan in de zogenoemde snijhal (hal 4 en 5) en de persen voor het vervormen staan bij elkaar in hal 3. De tussenbewerkingen kantenbreken, knabbelen en schuinbranden worden apart uitgevoerd in hal 2 en 3. Deze functionele inrichting maakt het intern transport een belangrijke schakel in het voortbrengingsproces.
4.2 Het productieproces
4.2.1 Aanvoer van materiaal
Het platenpark is de centrale voorraadplaats waar al het aangeleverde en gekochte staal opgeslagen wordt. Het platenpark is de invoer voor het verdere productieproces. Het materiaal dat opgeslagen is wordt doormiddel van twee kranen getransporteerd naar de rollenbanen die het transport verzorgen vanuit het platenpark naar de snijhal. Het platenpark is opgedeeld in vlakken van 4 bij 12 meter waarin het plaatmateriaal opgeslagen wordt. Het plaatmateriaal is gespecificeerd naar afmeting, klasse, keur en coating wat resulteert in een artikelnummer. De platen worden opgeslagen in weekstapels die gerelateerd zijn aan een productieweek zodat duidelijk is welke plaat in een productieweek nodig is. De kraanmachinist verzorgt de registratie van de platen. Daarnaast wordt het platenpark opgedeeld in platen met een lengte <
8 meter, > 8 meter, restplaten en standaardplaten. De aanvoer vanuit het platenpark naar de snijhal wordt aangestuurd door een productieorder. Daarin wordt vermeld welke plaat, of platen, op een machine en daarmee rollenbaan moet worden geplaatst. De kraan plaatst alle benodigde platen voor een productieorder op de rollenbaan en de productieorder als geheel wordt vervolgens in de snijhal getransporteerd. Om dit logistiek te realiseren is er in het platenpark een uitsorteervlak gereserveerd voor het omstapelen van de platen.
4.2.2 Startbewerking
De startbewerking binnen Centraalstaal B.V. is het snijden van de staalplaten. Via de rollenbaan komen de platen de snijhal binnen. De rollenbaan fungeert als transportband maar is tevens een voorraadpunt (buffer) voor het snijproces. Er wordt op basis van productieorder gesneden. De afdeling is zo ingericht dat elk van de vier snijbrandmachines een eigen rollenbaan (aanvoer) heeft. Wanneer de rollenbaan leeg is kan een volgende order aangevoerd worden.
De platen worden door middel van een kraan één voor één op het bed van de snijbrandmachine gelegd. Vervolgens kan het snijden beginnen. De snijtijd is afhankelijk van het aantal onderdelen in de plaat en daarmee het aantal snijmeters. Bij grote huidplaten spreekt men van ‘rondommetjes’ en is het aantal snijmeters beperkt. Bij binnenwerk, ook wel
‘spanten’ genoemd ligt de snijtijd hoger vanwege de vele kleine onderdelen en vele snijmeters. Op de machines die over meerdere bedden beschikken kan de volgende te snijden plaat gelegd worden zodat de snijbrandmachine zo weinig mogelijk stilstand heeft. Daarnaast kan op de snijbrandmachines die een dubbel branderbed hebben, getekend spiegelbeeld gesneden worden (twee platen tegelijk). Wanneer de snijbrandmachine gereed is wordt de plaat door een kraan op een uitbeenwagen (afvoer) gelegd. Omdat de onderdelen uit een plaat gesneden worden moeten de onderdelen van de plaat (restmateriaal) gescheiden worden (=
uitbenen). De uitbeenwagen wordt vervolgens richting de afvalbakken gereden waar doormiddel van een kraan de onderdelen met behulp van elektromagneten uit de plaat gepakt worden. Het restmateriaal (afval) wordt vervolgens in stukken gesneden zodat het in de afvalcontainer past.
De volgende stap is dat de onderdelen gesorteerd worden op tussenbewerking en op tussenvoorraad gelegd worden. De onderdelen worden per tussenbewerking naar de volgende
productiestap gebracht doormiddel van een MAFI. Dit is een trailer die gebruikt wordt voor intern transport tussen de drie verschillende productiehallen. Er wordt gesorteerd op tussenbewerking om ervoor te zorgen dat de MAFI’s zo optimaal mogelijk benut worden en de interne transporttijden (en kosten) te minimaliseren. Onderdelen die geen verdere bewerkingen hoeven ondergaan worden direct naar de eindsortering gebracht. Kleine onderdelen (alle onderdelen die binnen de afmeting 3 x 1 meter vallen) worden op een pallet gelegd en met een heftruck naar de eindsortering of richting de vervormhal gebracht.
4.2.3 Tussenbewerking
Binnen Centraalstaal B.V. worden de volgende tussenbewerkingen uitgevoerd:
Figuur 4.2: overzicht tussenbewerkingen.
Kantenbreken
Bij het kantenbreken worden eigenlijk twee verschillende bewerkingen uitgevoerd. Ten eerste worden de scherpe randjes ten gevolge van het snijproces met een flex verwijderd. Daarna worden alle openingen in een onderdeel afgerond met een aangepaste flex die een radius van twee millimeter aanbrengt. Dit is noodzakelijk voor die onderdelen die op de werf geverfd moeten worden; verf dekt moeilijk op een scherpe rand.
De onderdelen die gereed zijn worden op een MAFI gelegd, klaar voor intern transport naar de hoofdbewerking vervormen of naar de eindsortering. De kleine onderdelen (afmetingen onder 3 x 1 meter) worden apart met een heftruck op een pallet aan- en afgevoerd. Er is een aparte bewerkingsplek voor deze onderdelen.
Knabbelen
Knabbelen houdt in dat er een hoekje van de plaat afgeslagen wordt met een knabbelschaar zodat het onderdeel makkelijker in het schip verwerkt (meestal gelast) kan worden. Alle onderdelen worden tevens geslepen om de scherpe randjes te verwijderen. Wanneer de bewerking gereed is wordt het onderdeel op de MAFI gereed product gelegd voor transport naar de eindsortering. Indien het onderdeel nog vervormd moet worden, wordt het onderdeel na het knabbelen rechtstreeks met een kraan naar de tussensortering vervorming gebracht. De kleine onderdelen (afmetingen onder 3 x 1 meter) worden apart met een heftruck op een pallet aan- en afgevoerd. Er is een aparte bewerkingsplek voor deze onderdelen.
Verjongen
Verjongen houdt in dat het uiteinde van de plaat dunner wordt gemaakt. Op deze wijze kunnen platen van verschillende diktes makkelijker aan elkaar gelast worden. Wanneer de bewerking gereed is wordt het onderdeel op de MAFI gereed product gelegd voor transport naar de eindsortering. Indien het onderdeel nog vervormd moet worden, wordt het onderdeel na het verjongen rechtstreeks met een kraan naar de tussensortering vervorming gebracht.
kantenbreken
knabbelen
verjongen
schuinbranden
Schuinbranden
Bij schuinbranden worden de randen afgeschuind zodat er meer ruimte voor een lasnaad ontstaat. Twee snijbrandmachines (410, 412) kunnen zelf schuinbranden zodat deze tussenbewerking niet meer nodig is. Wanneer de bewerking gereed is wordt het onderdeel op de MAFI gereed product gelegd voor transport naar de eindsortering. Indien het onderdeel nog vervormd moet worden, wordt het onderdeel na het schuinbranden rechtstreeks met een kraan naar de tussensortering vervorming gebracht.
4.2.4 Hoofdbewerking
De hoofdbewerking binnen Centraalstaal B.V. is het vervormen van het plaatmateriaal. Voor het vervormen zijn negen machines beschikbaar (zeven persen, een kantenbank en een buigmachine). Alle onderdelen die vervormd moeten worden gaan naar de tussensortering vervorming. Daar worden de onderdelen op schipnummer of sectienummer gesorteerd door de tussensorteerder (dit is de werknemer op de rollenpers). De sortering wordt op sectienummer gedaan omdat Centraalstaal B.V. ook op sectieniveau uitlevert. De toewijzing (planning) van de secties op een machine wordt gedaan aan de hand van de eigenschappen van de plaat (dikte, breedte, soort vervorming) en de specificaties van de machines (rollenpers, drukpers, breedte, tonnage, etc.). De tussensorteerder zorgt vervolgens voor het transport van de onderdelen naar de verschillende vervormmachines. Het transport van de producten wordt met behulp van kranen gedaan. De vervormde onderdelen worden vervolgens met een heftruck of zijlader richting de eindsortering gebracht.
4.2.5 Eindsortering
Bij de eindsortering worden alle producten op schipnummer en sectienummer gesorteerd. Als alle onderdelen van een sectie aanwezig zijn, kan de sectie gereed gemaakt worden voor uitlevering. Aangezien er meerdere secties op voorraad liggen (gesorteerd op schipnummer) is omstapeling regelmatig noodzakelijk. De vervormde platen liggen buiten de vervormhal opgeslagen, evenals pallets met kleine plaatonderdelen en profielen. De secties kunnen op verschillende manieren uitgeleverd worden: rechtstreeks op een vrachtwagentrailer of op een flatrack. Een flatrack is een soort trailer zonder wielen waar de verschillende secties op geladen worden. Vervolgens wordt een flatrack in zijn geheel op een vrachtwagen geladen.
Het voordeel hiervan is dat het laden minder tijd in beslag neemt.
4.2.6 Conclusie
Het productieproces van Centraalstaal B.V. kan getypeerd worden als een make-to-order. Dit betekent dat er uitsluitend geproduceerd wordt op klantenorder en er geen sprake is van een standaard serie productie. De fabrieksindeling is functioneel ingericht waarbij de hoofdbewerkingen het snijden en het vervormen van plaatmateriaal zijn. Daarnaast voert men de volgende tussenbewerkingen uit: kantenbreken, slijpen, knabbelen en schuinbranden (verjongen). Tussen de verschillende productiestappen wordt gewerkt met (tussen)voorraden en het transport tussen en binnen de productiehallen speelt een belangrijke rol in het gehele proces.
Hoofdstuk 5 De theorie achter Lean Manufacturing
Om meer inzicht te kunnen krijgen in de efficiëntie van het productieproces kan gekeken worden naar de totale keten van waardetoevoegende activiteiten (value stream). Het in kaart brengen van deze activiteiten kan zowel voor het interne- als externe proces gedaan worden (Hines en Rich 1997). Lean Thinking is een filosofie die zich voornamelijk richt op de waardetoevoegende activiteiten en de efficiëntie van het gehele bedrijfsproces. Lean Production is een productiegerichte toepassing die als leidraad voor dit onderzoek gebruikt wordt. Deze theorie wordt voornamelijk gebruikt voor het beantwoorden van de eerste drie deelvragen, te weten: welke bewerkingsstappen voegen daadwerkelijk waarde toe?, welke bottlenecks kunnen geïdentificeerd worden? en door welke factoren worden de belangrijkste wastes veroorzaakt?
5.1 Lean Production
De filosofie van Lean Production is na de tweede wereldoorlog ontstaan. Ejji Toyoda en Taiichi Ohno ontwikkelden in dienst van de Toyota Motor Company het Toyota Production System (TPS), ook wel Just in-Time (JIT) genoemd. Het algemene idee is dat voorraden verspilling (waste: in Japan muda) zijn en het doel moet zijn om de productiestroom te optimaliseren en zoveel mogelijk toegevoegde waarde te realiseren. De waardetoevoegende activiteiten zorgen ervoor dat het eindproduct voor de klant een hogere waarde krijgt.
Het boek 'The Machine that Changed the World', van Womack, Jones en Roos, is het boek dat Lean Manufacturing op de kaart gezet heeft. Het boek gaat over de introductie van Lean Principles in de autoindustrie.De belangrijkste principes van Lean Production zijn (Womack 1990:1):
(a) teamwork;
(b) communicatie;
(c) efficiënt gebruik van resources en eliminatie van waste;
(d) continu verbeteren.
Lean Manufacturing is toepasbaar in elke industrie waarin waarde gecreëerd wordt. De focus ligt hierbij op efficiëntie, teamwork en het streven naar perfectie door continue het proces te verbeteren. Daarom wordt het productieproces bij Centraalstaal B.V. aan de hand van deze theorie geanalyseerd.
5.1.1 Value stream
Volgens Monden (1993) kunnen in een productieomgeving drie soorten activiteiten onderscheiden worden:
1 value-adding (VA)
Waardetoevoegende activiteiten zijn die activiteiten die het product fysiek veranderen en daarmee waarde toevoegen aan het product. Voorbeelden hiervan zijn bewerkingen zoals buigen, zagen en verven.
2 necessary but non-value adding (NNVA)
Noodzakelijke maar niet-waardetoevoegende activiteiten worden beschouwd als ‘afval’
maar zijn onder de huidige omstandigheden noodzakelijk en niet eenvoudig te veranderen.
Voorbeelden hiervan zijn interne transportafstanden (lay-out), het uitpakken van materiaal en overpakken van gereedschap. Men noemt dit ook wel type one muda (Womack 1996:
38)
3 non-value adding (NVA)
Deze niet-waardetoevoegende activiteiten worden gezien als pure waste, of verspilling.
Voorbeelden hiervan zijn wachttijden, (tussen)voorraden en onnodige handelingen. Deze type two muda voegen geen directe waarde toe aan het product en zouden in hun geheel geëlimineerd moeten worden. Nadat het type twee muda verwijderd zijn komt type een muda in aanmerking om aangepakt te worden (Womack 1996: 38).
Het in kaart brengen van de gehele productieketen heeft als doel om niet waardetoegevende activiteiten in kaart te brengen en te elimineren of te minimaliseren.
5.1.2 The seven wastes
Het identificeren van de drie verschillende soorten activiteiten geeft meer inzicht en
achtergrond informatie in het kunnen beoordelen van de efficiëntie in het productieproces. De volgende stap is om het productieproces nader te beoordelen op deze activiteiten en daarvoor wordt gebruik gemaakt van de seven wastes. De volgend zeven vormen van verspilling in productie worden onderscheiden (Toyota Productie Systeem):
1. Overproduction
Het produceren van meer goederen dan nodig is de meest fundamentele vorm van verspilling omdat de goederen dan op (tussen)voorraad ligt. Dit betekent langere
doorlooptijden en extra opslagkosten. Meestal gebeurt dit om de benutting van machines en de productiestroom op peil te houden. Ongeacht de reden, is het produceren van producten op voorraad per definitie wasteful (Nicholas 1998: 77).
2. Waiting
Wachttijden ontstaan wanneer goederen niet bewerkt of getransporteerd worden en zijn meestal het resultaat van verschillende procestijden.
3. Transport.
Het transport van goederen is op zichzelf geen waardetoevoegende activiteit en kan als waste gezien worden. Transport is in de meeste situatie noodzakelijk maar kan wel tot een minimum beperkt worden. De transportafstanden worden door twee factoren beïnvloed:
de lay-out (opstelling machines, kranen, hefttrucks, etc.) en de bewerkingsvolgorde (routing) van het product (Nicholas 1998: 76).
4. Inappropriate processing
Het gebruik maken van complexe machines en procedures om een eenvoudig product te fabriceren leiden tot een slechte lay-out en extra transport.
5. Unnecessary inventory
Onnodige voorraden zorgen meestal voor langere doorlooptijden en hogere kosten (extra handelingen en ruimte). Voorraden maken het productieproces minder inzichtelijk (verhullen problemen) en beheersbaar en daarnaast kunnen goederen in voorraad eenvoudig beschadigd raken.
6. Unnecessary movements
Onnodige handelingen door werknemers aan het productieproces zijn verspillingen en moeten geminimaliseerd worden. Gereedschappen en dergelijke plus de ergonomie van de werkplek moeten de werknemer in staat stellen efficiënt te produceren.
7. Producing defects
Defecte producten verstoren de productiestroom en zorgen ervoor dat er extra
handelingen, productietijd en -capaciteit verbruikt worden. In het TPS systeem worden defects gezien als mogelijkheden om de kwaliteit van het productieproces te verbeteren (Hines en Rich 1997:46).
