Productieplanning in de semi-procesindustrie

(1)

Productieplanning in

de semi-procesindustrie

In hoeverre is R2T samen met SAP geschikt ter ondersteuning?

(2)

Productieplanning in

de semi-procesindustrie

In hoeverre is R2T samen met SAP geschikt ter ondersteuning?

Naam : Dennis Wennemars Bedrijf : Magentis

Studie : Bedrijfseconomie, Management & Organisatie Variant Productieorganiatie

Rijksuniversiteit Groningen

Begeleiders : Dr. W.M.C. van Wezel (Rijksuniversiteit Groningen) Dr. J. Riezebos (Rijksuniversiteit Groningen) R.J.G. ten Cate (Magentis)

November 2005, Groningen

De auteur is verantwoordelijk voor de inhoud van de afstudeerscriptie; het auteursrecht (©) van de afstudeerscriptie berust bij de auteur.

(3)

Productieplanning in de semi-procesindustrie

Samenvatting

De semi-procesindustrie

In de literatuur zijn geen definities te vinden van de semi-procesindustrie. Echter in het bedrijfsleven wordt de term semi-procesindustrie vaak genoemd. Met deze industrie worden de bedrijven bedoeld die naast procesmatige productie ook met discrete productie te maken hebben. Een vaak genoemd voorbeeld van deze industrie is de voedselverwerkende industrie. In de voedselverwerkende industrie vindt er naast procesmatige productie van voedsel, discrete productie plaats in de vorm van de verpakking daarvan.

Botter (1985, p.108-109) gaat bij het onderscheid tussen procesmatige productie en discrete productie uit van de aard van het product. Bestaat het product uit discrete delen, dan is er bij de samenstelling sprake van discrete productie. Bij discrete productie ligt de nadruk op het mechanisch vormgeven of verwijderen van materialen en het samenvoegen van materialen. Is de opbouw van het product niet duidelijk te herkennen, dan spreekt men van procesmatige productie. Bij procesmatige productie ligt de nadruk op de omzetting of veredeling van materialen in fysisch-chemische processen.

Conclusie:

Procesmatige productie: de omzetting of veredeling van materialen in fysisch-chemische processen

Discrete productie: het mechanisch verwijderen of vormgeven of samenvoegen van materialen.

De semi-procesindustrie kan dan ook worden gedefinieerd als: de bedrijven die zowel materialen omzetten of veredelen in fysisch-chemische processen dan wel materialen mechanisch vormgeven of verwijderen of samenvoegen.

Conclusie:

Semi-procesindustrie: bedrijven die zowel materialen omzetten of veredelen in fysisch-chemische processen dan wel materialen mechanisch vormgeven of verwijderen of samenvoegen.

De semi-procesindustrie bestaat dus uit een heel scala van sectoren. Gezien de verschillende soorten bedrijven waar de semi-procesindustrie mee wordt bedoeld, kan het op het eerste gezicht lijken dat de semi-procesindustrie als onderwerp voor deze opdracht erg breed is. Maar de gedachte achter deze opdracht is dat de verschillende industrieën qua detailplanning van de productie met dezelfde problematiek te maken hebben, namelijk het plannen van zowel procesmatige als discrete productie. Voor deze opdracht is er dus geen reden om onderscheid te maken naar de verschillende sectoren waar de semi-procesindustrie uit bestaat.

(4)

Productieplanning in de semi-procesindustrie Bij de invulling van Taylor, Seward & Bolander aan de product-procesmatrix valt op dat de semi-procesindustrieën (Drugs, Specialty Chemicals, Tire & Rubber, Paper en Brewers) zich in het midden bevinden. Hieruit valt af te leiden dat de semi-proces-industrie in een minder of meer bepaalde mate aan productdifferentiatie doet. Het is ook logisch dat de semi-procesindustrie zich in het midden van de product-proces-matrix bevindt, omdat de semi-procesindustrie een combinatie is van de proces en de discrete industrie.

Gezien de mate van productdifferentiatie, is de wijze van productie in de semi-procesindustrie te typeren als een losgekoppelde of aan elkaar gebonden lijn. Nota bene zal de productie in de semi-procesindustrie uit minimaal twee stappen of bewerkingen bestaan, namelijk een procesmatige en een discrete productiestap. In de semi-procesindustrie zijn er net zoals bij procesmatige productie zowel divergente, convergente en normale materiaalstromen. Bij procesmatige productie met divergente materiaalstromen ontstaan er naast het primaire product afscheidingsproducten. Deze producten kunnen afval zijn, maar kunnen ook een bepaalde waarde hebben. Wanneer de afscheidingsproducten van waarde zijn, worden ze ook wel bijproducten genoemd. Naar deze bijproducten is een bepaalde vraag. De productie in de semi-procesindustrie moet dan ook worden afgestemd op de vraag naar de bijproducten (Taylor, Seward & Bolander 1981).

Een belangrijk aspect wat ich bij sommige materiaalstromen in de semi-proces-ndustrie kan voordoen, is dat de materialen een beperkte houdbaarheid hebben (Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Hierbij valt te denken aan voedingsmiddelen die bederfelijk worden na een bepaalde tijd. Naast een beperkte houdbaarheid kan er ook sprake zijn van een minimale houdbaarheid alvorens het product geconsumeerd wordt. Kaas is hier een sprekend voorbeeld van. Oude kaas moet al een hele poos gelegen hebben voordat deze kaas oud genoemd mag worden.

Bij de aanlevering van grondstoffen in de semi-procesindustrie kan de kwaliteit net zoals de prijs daarvan erg variëren (Van Donk, Van Dam & Gaalman 1996, Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). De variabiliteit in de kwaliteit van de grondstoffen heeft voor de productie in de semi-procesindustrie een aantal gevolgen. Zo kan de kwaliteit van de grondstof in de semi-procesindustrie bepalend zijn voor de opbrengst van de productie (Van Donk, Van Dam & Gaalman 1996, Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Dit komt doordat fysisch-chemische processen in tegenstelling tot veel discrete productieprocessen moeilijker beheersbaar zijn. De invloed van de kwaliteit van grondstoffen kan zich ook uiten in de variabiliteit van productietijd (Van Wezel 2001, p.32). De variabiliteit in kwaliteit van grondstoffen heeft ook als gevolg dat er variabiliteit is in het recept van een product (Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Afhankelijk van de kwaliteit van een grondstof kunnen er namelijk meerdere recepten zijn voor één product.

(5)

Productieplanning in de semi-procesindustrie

Elke productieorganisatie heeft voor de productie een plan: het productieplan. Het productieplan specificeert de productie. Deze specificatie van de productie kan verschillende maten van gedetailleerdheid aannemen. Het voornaamste doel van het opstellen van een productieplan is om afgewogen beslissingen te kunnen nemen. De mate van gedetailleerdheid die een productieplan aanneemt, hangt dan ook af van het soort beslissing die genomen dient te worden. Volgens Veelenturf & Higler (1995, p.389) zijn er vier soorten beslissingen: strategische beslissingen, tactische beslissingen, operationele beslissingen en beslissingen bij uitvoering. Strategische beslissingen hebben een lange tijdshorizon, tactische beslissingen een middellange tijdshorizon, operationele beslissingen een middelkorte tijdshorizon en beslissingen bij uitvoering hebben een korte tijdshorizon. Er bestaat een verband tussen het soort beslissing, de mate van gedetailleerdheid en de lengte van de tijdshorizon.

Fogarty, Blackstone Jr. & Hoffmann (1991, p.14) benadrukken de samenhang tussen planning, uitvoering en controle. Planning is een eerste vereiste voor uitvoering en controle. Zonder plannen is er geen basis voor actie en is er ook geen basis om de bereikte resultaten te evalueren. Soms is het moeilijk een activiteit als pure planning of als pure controle te identificeren. Zo verstaan Betrand, Wortmann & Wijngaard (1990, p.17) onder productie controle ‘[…] the coordination of supply and production activities in manufacturing systems to achieve a specific delivery flexibility and delivery reliability at minimum costs.’ Deze coördinatie noemen zij dus controle, terwijl bij deze coördinatie veel planning plaatsvindt. De nauw verbonden relatie tussen planning en controle is dan ook één van de redenen dat planning en controle vaak als één onderwerp worden behandeld.

Voor deze opdracht wordt met productieplanning het opstellen van een uitvoerbaar productieplan bedoeld. Productieplanning is een complexe zaak. Om er voor te zorgen dat al de taken van productieplanning correct en in de juiste volgorde worden uitgevoerd, is er een sterke behoefte structuur aan te brengen in productieplanning. Een planningsraamwerk brengt die structuur aan in productieplanning. In de literatuur worden meerdere raamwerken voor productieplanning besproken.

MRP-II is in het kader van productieplanning een bekend begrip. MRP-II staat voor Manufacturing Resource Planning en is het vervolg op Material Requirements Planning, ter onderscheid ook wel MRP-I genoemd. MRP-I is een methode die met behulp van stuklijsten, voorraadgegevens en het operationeel productieplan een materiaalbehoefteberekening maakt om te bepalen wanneer orders moeten worden vrijgegeven, zodat de benodigde materialen op tijd worden besteld of geproduceerd (Higgins, Le Roy & Tierney 1996, p.27-29 en Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.49-50). MRP-II is een uitbreiding op MRP-I en zorgt voor de planning van al de productiemiddelen. MRP-II verbindt de operationele planning met de financiële planning en heeft de mogelijkheid om ‘wat als’ vragen te beantwoorden. (Higgins, Le Roy & Tierney 1996, p.29-30 en Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.48).

(6)

Productieplanning in de semi-procesindustrie Het MRP-II raamwerk en de daarop lijkende raamwerken zijn uitermate geschikt voor ‘job shop’-omgevingen die met complexe stuklijsten te maken hebben, maar ze zijn niet geschikt voor proces- en semi-procesindustrieën (Higgins, Le Roy & Tierney 1996, p.193-195). De engine van het MRP-II raamwerk is gebaseerd op de MRP-I methode. Bij het afgeven van de start- en ontvangstdatums voor orders wordt per materiaal gerekend met een vaste doorlooptijd. Bij de productie van een materiaal is de doorlooptijd zo vastgesteld dat er tijd genoeg is om de productieorders uit te voeren en dat de wachttijden voor het werkstation zijn voorzien. De wachtrijen die voor elk werkstation ontstaan, ontkoppelen de opeenvolgende productiestappen. Het op volgorde zetten van de orders die voor het werkstation wachten, wordt op elk werkstation apart gedaan. Dit op volgorde zetten van orders is een suboptimalisatie om de doorvoer te verbeteren van de door de MRP-I vrijgegeven orders.

De semi-procesindustrieën produceren een scala van soortgelijke producten uit een gelimiteerd aantal grondstoffen. Deze grondstoffen zijn meestal niet duur en worden in bulk aangeleverd. Dure of aan bederf onderhevige ingrediënten kunnen meestal met een zeer korte levertijd worden afgeroepen bij voorgeselecteerde leveranciers. Het werven van grondstoffen is voor de proces- en semi-procesindustrieën dus vaak geen probleem en het materiaalplan (MRP-I) zou daarom ook niet als startpunt hoeven te dienen voor de planning van de productie. De semi-procesindustrieën zijn vrij kapitaalintensief, wat betekent dat er weinig overcapaciteit is. De machines hebben dus een hoge bezettingsgraad. Het uitgangspunt van de productieplanning in de proces en de semi-procesindustrie zou dan ook de planning van de orders op de kapitaalintensieve machines moeten zijn.

Het alternatieve raamwerk dat Higgins, Le Roy en Tierney voorstellen bestaat uit drie planningslagen: businessplanning, masterplanning en finite resource scheduling. Het raamwerk wil vooral de aandacht vestigen op de finite resource scheduling. De finite resource scheduling zou volgens Higgins, Le Roy en Tierney het middelpunt moeten vormen van de uitvoerende planningslogica. Het voorgestelde raamwerk van Higgins, Le Roy & Tierney vormt een goede basis, maar het raamwerk zou eigenlijk wat uitgebreider gespecificeerd kunnen worden. Het Food Processing Industries Planning Framework (Van Wezel 2005) biedt een uitgebreidere structuur dat bestaat uit acht beslissingsgebieden. Elk van deze acht beslissingsgebieden onderscheidt zich doordat het beslissingen bevat die qua soort, verantwoordelijke, tijdshorizon en mate van gedetailleerdheid bij elkaar horen.

In het raamwerk van Van Wezel zijn aan de hand van de acht beslissingsgebieden de taken van productieplanning in de voedingsmiddelenindustrie opgesomd. Het raamwerk geeft dus in feite de taken van productieplanning weer die in een sector van de semi-procesindustrie plaatsvinden. Het raamwerk van Van Wezel is voor deze opdracht goed te gebruiken, vooral omdat de voedingsmiddelenindustrie een groot deel van de semi-procesindustrie vertegenwoordigt. De taken die door Van Wezel zijn opgesomd gelden in zekere mate ook voor de gehele semi-proces-industrie, maar voor deze opdracht zijn nog een aantal taken toegevoegd.

(7)

Productieplanning met SAP & R2T

Aan de hand van het besproken raamwerk van Wezel is de functionaliteit van SAP en R2T onderzocht. Naar aanleiding van dit onderzoek kan gezegd worden dat SAP niet geschikt is om al de taken van de productieplanning te ondersteunen. SAP is alleen geschikt om al de taken te ondersteunen uit het beslissingsgebied 1, 2 en 3. Voor de ondersteuning van de taken uit de overige beslissingsgebieden is SAP slechts deels geschikt. Het voornaamste punt hierbij is dat SAP het materiaalplan als startpunt neemt van de planning van de orders, waardoor er niet optimaal rekening wordt gehouden met de capaciteit van de machines. SAP borduurt hier dus voort op het MRP-II raamwerk. Een ander kritiekpunt is dat SAP divergente materiaalstromen moeilijk kan modelleren.

Bij het onderzoek naar de functionaliteit van R2T, valt op dat R2T ook niet geschikt is om al de taken te ondersteunen. R2T is deels geschikt om de taken te ondersteunen uit beslissingsgebied 2 en 3 en is helemaal geschikt om al de taken te ondersteunen uit beslissingsgebied 4, 5, 6, 7 en 8. R2T is nota bene een softwarepakket voor de gedetailleerde en definitieve scheduling van personeel, machines en materialen. R2T is daarom ook zo geschikt ter ondersteuning van de finite resource scheduling, oftewel de taken van productieplanning uit de beslissingsgebieden 6, 7 en 8.

R2T en de interface die in SAP aanwezig is voor de koppeling met een systeem zoals R2T zijn namelijk beiden gebaseerd op de S95-standaard. De S95 standaard is een internationale standaard voor de integratie van kantoorautomatiseringssystemen (ERP-pakketten) en productieautomatiseringssystemen. De S95-standaard schrijft voor hoe deze systemen functioneel en technisch met elkaar kunnen samenwerken. R2T en SAP committeren zich aan de S95-standaard, wat betekent dat ze zich in de toekomst ook aan deze standaard willen blijven houden.

Conform de S95-standaard zal SAP de taken ondersteunen uit de beslissings-gebieden 1, 2, 3, 4 en 5 van het raamwerk van Van Wezel. R2T zal de taken ondersteunen uit de beslissingsgebieden 6, 7 en 8. Dit komt erop neer dat SAP voor de businessplanning en de masterplanning verantwoordelijk wordt gesteld en dat R2T de finite resource scheduling op zich zal nemen.

SAP is op basis van de S95-standaard grotendeel geschikt om de productieplanning in de semi-procesindustrie te ondersteunen. Alleen bij de ondersteuning van de taken uit de beslissingsgebieden 4 en 5 is op het functioneren van SAP één en ander op te merken. R2T is op basis van de S95-standaard geheel geschikt om de productieplanning te ondersteunen. R2T kan al de taken uit de beslissingsgebieden 6, 7 en 8 naar behoren ondersteunen en is dus voor de semi-procesindustrie goed toepasbaar. De samenwerking tussen SAP en R2T op basis van de S95-standaard is ook zeer goed toepasbaar op de productieplanning in de semi-procesindustrie. De standaard maakt namelijk net zoals Higgins, Le Roy en Tierney onderscheid tussen de finite resource scheduling en de business en masterplanning.

(8)

Inhoud

Voorwoord 8 Hoofdstuk 1. Inleiding 9 § 1.1 Magentis 9 § 1.2 Afstudeeropdracht 9 § 1.3 Aanpak 10 Hoofdstuk 2. De semi-procesindustrie 11 § 2.1 Definitie semi-procesindustrie 11 § 2.2 Soort bedrijven 13

§ 2.3 Mate van productdifferentiatie 15

§ 2.4 Materiaalstromen 16

§ 2.5 Kwaliteit van grondstoffen 17

Hoofdstuk 3. Productieplanning in de semi-procesindustrie 18

§ 3.1 Productieplanning 18

§ 3.2 Planningsraamwerken 19

§ 3.3 Toepassing Food Processing Industries Planning Framework 24

Hoofdstuk 4. SAP 29

§ 4.1 SAP: Het bedrijf 29

§ 4.2 SAP: Het ERP-pakket R/3 29

§ 4.3 Productieplanning met SAP 31

Hoofdstuk 5. R2T 36

§ 5.1 R2T: Het planningspakket 36

§ 5.2 Productieplanning met R2T 37

Hoofdstuk 6. SAP & R2T 42

§ 6.1 Productieplanning met SAP & R2T 42

§ 6.2 Samenwerking tussen SAP & R2T 43

Hoofdstuk 7. Conclusies 44

§ 7.1 Productieplanning in de semi-procesindustrie 44

§ 7.2 Geschiktheid SAP & R2T 45

Literatuurlijst Error! Bookmark not defined. Boeken 46 Artikelen 47 Internetsite 47

(9)

Voorwoord

Deze afstudeerscriptie is geschreven ter afronding van de doctorale opleiding Bedrijfseconomie, Management & Organisatie, variant Productieorganisatie. Als onderwerp voor deze afstudeerscriptie is gekozen voor de productieplanning in de semi-procesindustrie. Opdrachtgever van de afstudeeropdracht is Magentis. De opdracht hield in om de geschiktheid te onderzoeken van R2T en SAP voor de productieplanning in de semi-procesindustrie. Dit leek mij op het eerste gezicht een praktische opdracht, maar nu ik deze afstudeeropdracht heb afgerond, kan ik zeggen dat de opdracht een zeer theoretische uitwerking heeft.

Voor commentaar op eerdere versies van deze scriptie ben ik veel dank verschuldigd aan Wout van Wezel van de Faculteit Bedrijfskunde van de Rijksuniversiteit Groningen en Richard ten Cate van Magentis te Groningen. Zij hebben veel suggesties gedaan. Vanzelfsprekend dragen zij geen verantwoordelijkheid voor nog overgebleven fouten en andere tekortkomingen.

November 2005, Groningen Dennis Wennemars

(10)

Hoofdstuk 1. Inleiding

§ 1.1 Magentis

Magentis is opgericht in 1999 als dochteronderneming van Vertis Holding. Magentis beschikt daardoor over de expertise en de beheersorganisatie van Vertis. Magentis houdt zich als SAP Competence Center bezig met advisering, implementatie, onderhoud en beheer van SAP, inclusief de voor SAP noodzakelijke ICT-infrastructuur. Magentis is Business Partner van SAP. Daarnaast is Magentis lid van de Vereniging van Nederlandstalige SAP gebruikers (VNSG). Magentis is gevestigd in Enschede, Groningen, Leidschendam, Veendam en Wageningen.

§ 1.2 Afstudeeropdracht

Magentis heeft het planningspakket Resource-to-Time (R2T) in huis. R2T is een softwarepakket dat ontwikkeld is op basis van de S95 standaard en onder andere geïmplementeerd is bij Masterfoods (Jansen 2005). Bij Masterfoods draait R2T in samenwerking met het ERP-pakket SAP ter ondersteuning van de productieplanning. Masterfoods bevindt zich in de semi-procesindustrie en Magentis richt zich voor de afzet onder andere ook op de semi-procesindustrie!

De doelstelling van de afstudeeropdracht is:

¾ Te weten te komen in hoeverre het planningspakket R2T in samenwerking met het ERP-pakket SAP geschikt is om de productieplanning in de semi-procesindustrie te ondersteunen.

De vraagstelling van de afstudeeropdracht is:

¾ In hoeverre is het planningspakket R2T in samenwerking met het ERP-pakket SAP geschikt om de productieplanning in de semi-procesindustrie te onder-steunen?

(11)

§ 1.3 Aanpak

Om de vraagstelling van de afstudeeropdracht te beantwoorden, zijn de volgende deelvragen opgesteld:

1. Wat is semi-procesindustrie ? (§ 2.1 en § 2.2)

2. Wat zijn de voornaamste kenmerken van de productie in de semi-procesindustrie ? (§ 2.3, § 2.4 en § 2.5)

3. Wat wordt met productieplanning bedoeld ? (§ 3.1)

4. Welk planningsraamwerk kan toegepast worden op de productieplanning in de semi-procesindustrie ? (§ 3.2)

5. Uit welke taken bestaat de productieplanning in de semi-procesindustrie en waar in het planningsraamwerk nemen deze taken hun plek in ? (§ 3.3)

6. Wat is SAP ? (§ 4.1 en § 4.2)

7. Welke taken van de productieplanning in de semi-procesindustrie kan SAP ondersteunen ? (§ 4.3)

8. Wat is R2T ? (§ 5.1)

9. Welke taken van de productieplanning in de semi-procesindustrie kan R2T ondersteunen ? (§ 5.2)

10. Welke taken van de productieplanning in de semi-procesindustrie kunnen het best door SAP worden ondersteund en welke taken het best door R2T? (§ 6.1) 11. Hoe kunnen SAP en R2T samenwerken ter ondersteuning van de taken van de

productieplanning in de semi-procesindustrie ? (§ 6.2)

Deze deelvragen zullen door middel van literatuuronderzoek beantwoord worden. Daarna zullen er conclusies worden getrokken en zal daarbij antwoord worden gegeven op de vraagstelling van de afstudeeropdracht.

(12)

Hoofdstuk 2. De semi-procesindustrie

§ 2.1 Definitie semi-procesindustrie

In de literatuur zijn geen definities te vinden van de semi-procesindustrie. Echter in het bedrijfsleven wordt de term semi-procesindustrie vaak genoemd. Met deze industrie worden de bedrijven bedoeld die naast procesmatige productie ook met discrete productie te maken hebben. Een vaak genoemd voorbeeld van deze industrie is de voedselverwerkende industrie. In de voedselverwerkende industrie vindt er naast procesmatige productie van voedsel, discrete productie plaats in de vorm van de verpakking daarvan.

Om de semi-procesindustrie goed te kunnen definiëren, zullen eerst de definities van procesmatige productie en van discrete productie vastgesteld moeten worden. De literatuur is met deze twee termen wel bekend. Er zijn namelijk verschillende definities hiervan te vinden. Om meer te weten te komen wat procesmatige en discrete productie inhoudt, zullen de definities uit de literatuur worden uitgelicht. Zo staat in de APICS dictionary (Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.65) procesmatige productie gedefinieerd als ‘[…] Production that adds value by mixing, separating, forming and/or performing chemical reactions. It may be done in either batch or continuous mode’. En discrete productie staat daar (Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.24) beschreven als ‘[…] production of distinct items such as automobiles, appliances or computers’. Bij discrete productie is dus de aard van het eindproduct te onderscheiden.

Botter (1985, p.108-109) gaat bij het onderscheid tussen procesmatige productie en discrete productie uit van de aard van het product. Bestaat het product uit discrete delen, dan is er bij de samenstelling sprake van discrete productie. Bij discrete productie ligt de nadruk op het mechanisch vormgeven of verwijderen van materialen en het samenvoegen van materialen. Is de opbouw van het product niet duidelijk te herkennen, dan spreekt men van procesmatige productie. Bij procesmatige productie ligt de nadruk dan op de omzetting of veredeling van materialen in fysisch-chemische processen. Oftewel procesmatige productie kan gedefinieerd worden als: de omzetting of veredeling van materialen in fysisch-chemische processen. En discrete productie kan gedefinieerd worden als: het mechanisch verwijderen of vormgeven of samenvoegen van materialen.

Van de tot nu toe besproken definities zijn de definities uit het verhaal van Botter eenduidiger uit te leggen dan de definities die in de APICS dictionary staan. Zo kan het stansen van papier (seperating / forming) volgens de APICS dictionary geïnterpreteerd worden als procesmatige productie. Maar deze bewerking kan volgens diezelfde APICS dictionary ook worden geïnterpreteerd als discrete productie, omdat de aard van het gestanste papier (distinct item) te onderscheiden is. Volgens de definities uit het verhaal van Botter, is het stansen van papier het mechanische vormgeven of verwijderen van materialen en dus alleen uit te leggen als discrete productie. Tot nu toe hebben de definities uit het verhaal van Botter dus de voorkeur.

(13)

In sommige literatuur (Blackstone 1989, p.240-241 en Veelenturf & Higler 1995, p.419-420) wordt procesmatige productie ook wel continue productie genoemd. Maar deze benaming laat te wensen over. Continue productie zegt namelijk iets over de organisatie van de productie. En zowel procesmatige als discrete productie kunnen continue plaats vinden. In de praktijk zal continue productie meestal wel procesmatig zijn. Hierbij is te denken aan suikerfabrieken, olieraffinaderijen en waterbedrijven. Maar een boomzagerij (mechanisch verwijderen van materiaal) is een voorbeeld van discrete productie dat continue plaats vindt. En het is ook niet zo dat procesmatige productie altijd continue plaats vindt. Procesmatige productie kan ook batch-gewijs plaatsvinden. Voorbeelden hiervan zijn kunststof- en papierfabrieken. In deze literatuur staat overigens nauwelijks iets geschreven over discrete productie. Wellicht is het dan wel zo dat in deze literatuur met de benaming continue productie iets anders wordt bedoeld, namelijk het aspect van ononderbreekbaarheid dat voor sommige procesmatige productie geldt.

Overige definities van procesmatige of discrete productie zijn in de literatuur moeilijk te vinden. En met de definities uit het verhaal van Botter in het achterhoofd, lijkt verder zoeken in de literatuur dan ook niet zo zinvol voor dit onderzoek. Daarom zullen de definities die uit het verhaal van Botter zijn afgeleid, als uitgangspunt worden genomen voor deze opdracht.

Conclusie:

Procesmatige productie: de omzetting of veredeling van materialen in fysisch-chemische processen

Discrete productie: het mechanisch verwijderen of vormgeven of samenvoegen van materialen.

Met de semi-procesindustrie wordt, zoals aan het begin van deze paragraaf al gezegd is, de bedrijven bedoeld die naast procesmatige productie ook met discrete productie te maken hebben. Nu de definities van procesmatige en discrete productie gegeven zijn, ligt de definitie van de procesindustrie voor de hand. De semi-procesindustrie zou dus kunnen worden gedefinieerd als: de bedrijven die zowel materialen omzetten of veredelen in fysisch-chemische processen dan wel materialen mechanisch vormgeven of verwijderen of samenvoegen.

Conclusie:

Semi-procesindustrie: bedrijven die zowel materialen omzetten of veredelen in fysisch-chemische processen dan wel materialen mechanisch vormgeven of verwijderen of samenvoegen.

(14)

§ 2.2 Soort bedrijven

Voor de beeldvorming en voor de achtergrondkennis is het zinvol te weten te komen uit welke soort bedrijven de procesindustrie bestaat. Weliswaar is de semi-procesindustrie al gedefinieerd, maar deze definitie zegt niets over het soort bedrijven dat zich in de semi-procesindustrie bevindt. In deze paragraaf zal duidelijk worden gemaakt uit welk soort bedrijven de semi-procesindustrie bestaat.

Zoals eerder al is aangegeven, is de semi-procesindustrie in de bestaande literatuur niet gedefinieerd. En daarom is er op zich ook weinig over de semi-procesindustrie beschreven. In de literatuur wordt meestal met de procesindustrie ook de semi-procesindustrie bedoeld. Dus om er achter te komen welke soort bedrijven met de semi-procesindustrie worden bedoeld, zal eerst worden uitgezocht welk soort bedrijven de bestaande literatuur onder procesindustrie verstaat.

Zo geeft Koene (1988) aan dat met procesindustrie wordt bedoeld: ‘de productie en/of verwerking van:

voedingsmiddelen, papier en karton, chemicaliën, aardolie,

rubber en kunststof,

synthetische en kunstmatige garens en vezels, bouwmaterialen,

aardewerk en glas, basismetaal én energie.’

Koene geeft een opsomming van sectoren. Dit geeft een aardige indruk van de soort bedrijven waarin procesmatige productie plaats vindt. Maar deze lijst van industrieën is nog niet compleet. Taylor, Seward & Bolander (1981) verstaan onder procesindustrieën namelijk ook de brouwerijen en de farmaceutische bedrijven. Van Dam, Gaalman & Sierksma (1998) noemen de tabaksindustrie als voorbeeld van een procesindustrie. En bij de lijst van procesindustrieën kunnen ook de waterbedrijven en de afvalverwerkingcentrales worden genoemd. Pas dan is er een redelijk compleet overzicht van het de soort bedrijven waarin procesmatige productie plaats vindt.

Nu is de vraag echter bij welke van de genoemde procesindustrieën ook discrete productie plaats vindt. Deze vraag kan het best beantwoord worden per industrie. Er wordt dan inherent antwoord gegeven op de vraag of die industrie semi-proces matig is of niet. Om deze vraag goed te kunnen beantwoorden, zal binnen Magentis ondersteuning worden gevraagd van twee experts1 op dit gebied.

(15)

In tabel 1 staan de eerder genoemde procesindustrieën opgesomd en wordt vervolgens antwoord gegeven op de vraag in hoeverre de industrieën proces matig of semi-proces matig zijn. Het soort bedrijven wat onder de semi-procesindustrie kan worden verstaan, is in één oogopslag af te lezen uit de tabel.

Industrie In hoeverre Proces / Semi-proces? Voedingsmiddelen Voornamelijk Semi-procesmatig Papier en karton Voornamelijk Semi-procesmatig Chemicaliën: Zwaar Voornamelijk Procesmatig Chemicaliën: Fijn Voornamelijk Semi-procesmatig Aardolie Geheel

Procesmatig Rubber en kunststof: Grondstof Voornamelijk Procesmatig Rubber en kunststof: Producten Geheel

Semi-procesmatig Synthetische en kunstmatige garens en vezelsVoornamelijk Semi-procesmatig Bouwmaterialen: Grondsstof Voornamelijk Procesmatig Bouwmaterialen: Producten Geheel

Semi-procesmatig Aardewerk en glas Geheel

Semi-procesmatig Basismetaal Geheel Procesmatig Energie Geheel Procesmatig Brouwerijen Voornamelijk Semi-procesmatig Farmaceutische bedrijven Geheel Semi-procesmatig

Tabak Geheel

Semi-procesmatig

Waterbedrijven Geheel Procesmatig Afvalverwerkingcentrales Geheel Procesmatig

Tabel 1: In hoeverre zijn industrieën proces of semi-procesmatig?

De semi-procesindustrie bestaat dus uit een heel scala van sectoren. Gezien de verschillende soorten bedrijven waar de semi-procesindustrie mee wordt bedoeld, kan het op het eerste gezicht lijken dat de semi-procesindustrie als onderwerp voor deze opdracht erg breed is. Maar vooralsnog is de gedachte achter deze opdracht dat de verschillende industrieën qua detailplanning van de productie met dezelfde problematiek te maken hebben, namelijk het plannen van zowel procesmatige als discrete productie. Voor deze opdracht is er vooralsnog dus geen reden om onderscheid te maken naar de verschillende sectoren waar de semi-procesindustrie uit bestaat.

(16)

§ 2.3 Mate van productdifferentiatie

Taylor, Seward & Bolander (1981) geven aan dat procesindustrieën de neiging hebben minder productdifferentiatie te hebben dan discrete industrieën. Productdifferentiatie kan voor de strategie van een bedrijf een belangrijk onderdeel zijn. Door productdifferentiatie kan een bedrijf zich onderscheiden van zijn concurrenten. De mate van productdifferentiatie kan worden afgezet op een schaal met aan de ene kant op-klant-wensen-gemaakte (custom) producten en aan de andere kant bulk (commodity) producten.

De mate van productdifferentiatie is voor een bedrijf bepalend hoe het zijn productie organiseert. Hayes & Wheelwright (1979) geven de relatie tussen productdifferentiatie en de wijze van productie weer in de product-procesmatrix. In deze product-procesmatrix wordt aan de horizontale as de mate van productdifferentiatie afgezet en aan de verticale as de wijze van productie. De wijze van productie kan hierbij variëren van een pure ‘job shop’ tot een pure ‘flow shop’. In de product-procesmatrix wordt de relatie tussen de mate van productdifferentiatie en de wijze van productie met een diagonaal weergegeven. De uiteinden van deze diagonaal verbindt ‘custom products’ met ‘job shop’ en ‘commodity products’ met ‘flow shop’. Taylor, Seward & Bolander (1981) geven ter illustratie invulling aan deze diagonaal met een aantal voorbeelden van industrieën. Zie figuur 1.

(17)

Bij de invulling van Taylor, Seward & Bolander aan de product-procesmatrix valt op dat aan beide uiteinden een voorbeeld van discrete industrie wordt genoemd (Aerospace en Forest products). De voorbeelden van procesindustrieën rechts onderin (Brewers, Oil en Steel) bevestigen de gedachte dat procesindustrieën minder productdifferentiatie hebben dan de discrete industrieën links bovenaan (Industrial machinery, Apparel en Machine tools). De overige genoemde industrieën middenin de product-procesmatrix zijn voorbeelden van zowel proces als discrete industrieën. Wanneer binnen de voorbeelden van procesindustrieën wordt gekeken naar semi-procesindustrieën (Drugs, Specialty Chemicals, Tire & Rubber, Paper en Brewers) valt het op dat ze in het midden van de product-procesmatrix te vinden zijn. Hieruit valt af te leiden dat de semi-procesindustrie in een minder of meer bepaalde mate aan productdifferentiatie doet. Het is ook logisch dat de semi-procesindustrie zich in het midden van de product-procesmatrix bevindt, omdat de semi-procesindustrie een combinatie is van de proces en de discrete industrie.

Gezien de mate van productdifferentiatie in de semi-procesindustrie, geeft de product-procesmatrix aan dat de wijze van productie te typeren zal zijn als een losgekoppelde of aan elkaar gebonden lijn. Dit wordt onderstreept door Van Donk, Van Dam & Gaalman (1996) die zeggen dat ‘[…] flow-like production with limited work-in-progeress and a product-layout’ één van de karakteristieken is van de semi-procesindustrie. Nota bene zal de productie in de semi-procesindustrie uit minimaal twee stappen of bewerkingen bestaan, namelijk een procesmatige en een discrete productiestap.

§ 2.4 Materiaalstromen

Er zijn drie soorten materiaalstromen: convergente, divergente en normale. Bij convergente materiaalstromen komen er verschillende materialen bij elkaar en wordt er één materiaal of product van gemaakt. Bij divergente materiaalstromen worden er uit één materiaal echter juist verschillende gescheiden en stromen de verschillende materialen uit elkaar. En bij normale materiaalstromen worden de materialen noch gescheiden noch samengevoegd.

Bij discrete productie zijn er naast normale materiaalstromen veel convergente materiaalstromen en zijn er geen divergente materiaalstromen (Koene 1988). Assembleren is een duidelijk voorbeeld van een discreet productieproces waarbij veel convergente materiaalstromen te vinden zijn. Bij procesmatige productie zijn er naast normale en convergente materiaalstromen wel divergente materiaalstromen te zien (Koene 1988). Raffineren van olie is een duidelijk voorbeeld van een procesmatig productieproces waarbij divergente materiaalstromen te zien zijn. In de semi-procesindustrie zijn er dus net zoals bij procesmatige productie zowel divergente, convergente en normale materiaalstromen.

(18)

Bij procesmatige productie met divergente materiaalstromen ontstaan er naast het primaire product afscheidingsproducten. Deze producten kunnen afval zijn, maar kunnen ook een bepaalde waarde hebben. Wanneer de afscheidingsproducten van waarde zijn, worden ze ook wel bijproducten genoemd. Naar deze bijproducten is een bepaalde vraag. De productie moet dan ook worden afgestemd op de vraag naar de bijproducten (Taylor, Seward & Bolander 1981).

Een belangrijk aspect wat bij sommige materiaalstromen in de semi-procesindustrie zich kan voordoen, is dat de materialen een beperkte houdbaarheid hebben (Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Hierbij valt te denken aan voedingsmiddelen die bederfelijk worden na een bepaalde tijd. Naast een beperkte houdbaarheid kan er ook sprake zijn van een minimale houdbaarheid alvorens het product geconsumeerd wordt. Kaas is hier een sprekend voorbeeld van. Oude kaas moet al een hele poos gelegen hebben voordat deze kaas oud genoemd mag worden.

§ 2.5 Kwaliteit van grondstoffen

In de semi-procesindustrie vinden er zoals in de procesindustrie fysisch-chemische processen plaats. In deze processen worden materialen omgezet of veredeld. Bij de aanlevering van deze materialen kan de kwaliteit net zoals de prijs daarvan erg variëren (Van Donk, Van Dam & Gaalman 1996, Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Als voorbeeld is hierbij te denken aan melk. De melkfabriek ontvangt van meerdere boeren melk met verschillende kwaliteit. De melk en daarmee ook de boer worden daarom eerst gekwalificeerd en afhankelijk van de kwaliteitsklasse krijgt de boer een prijs voor zijn melk.

De variabiliteit in de kwaliteit van de grondstoffen heeft voor de productie in de procesindustrie nog een gevolg. Zo kan de kwaliteit van de grondstof in de semi-procesindustrie bepalend zijn voor de opbrengst van de productie. Bij procesmatige productie is het namelijk zo dat onder normale omstandigheden de opbrengst van de productie kan variëren (Van Donk, Van Dam & Gaalman 1996, Koene 1988, Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32). Dit komt doordat fysisch-chemische processen in tegenstelling tot veel discrete productie processen moeilijker beheersbaar zijn. De kwaliteit van grondstoffen kan dan ook invloed hebben op de opbrengst van de productie. De invloed van de kwaliteit van grondstoffen kan zich ook uiten in de variabiliteit van productietijd (Van Wezel 2001, p.32)

Bij procesmatige productie spreekt men in plaats van stuklijsten ook vaak over recepten. Een recept geeft de samenstelling van een materiaal of product weer. In een recept kan de benodigde hoeveelheid van een grondstof worden weergegeven in gewichten, in liters en in stuks. Afhankelijk van de kwaliteit van een grondstof kunnen er meerdere recepten zijn voor één product. De variabiliteit in kwaliteit van grondstoffen heeft dan ook als gevolg dat er ook variabiliteit is in het recept van een product (Taylor, Seward & Bolander 1981 en Van Wezel 2001, p.32).

(19)

Hoofdstuk 3. Productieplanning in de semi-procesindustrie

§ 3.1 Productieplanning

Elke productieorganisatie heeft voor de productie een productieplan. Maar wat wordt nu eigelijk met een productieplan bedoeld? Volgens de APICS dictionary (Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.66) is het productieplan ‘[…] The agreed-upon plan that comes from the aggregate planning function, specifically the overall level of manufacturing output planned to be produced, usually stated as a monthly rate for each product family’. En Van Wezel (2001, p.4) geeft aan dat ‘[…] the production plan specifies what products will be made at what time, which machines will be used, and possibly who will operate the machines’. Het productieplan specificeert dus de productie, maar deze specificatie van de productie kan verschillende maten van gedetailleerdheid aannemen.

Het voornaamste doel van het opstellen van een productieplan is om afgewogen beslissingen te kunnen nemen. De mate van gedetailleerdheid die een productieplan aanneemt, hangt dan ook af van het soort beslissing die genomen dient te worden. Volgens Veelenturf & Higler (1995, p.389) zijn er vier soorten beslissingen: strategische, tactische, operationele en beslissingen bij uitvoering. Deze beslissingen hebben een hiërarchische opbouw in zich. Het planningsproces van een productie-organisatie heeft deze hiërarchische opbouw meestal ook.

Het productieplan bestaat dus uit diverse specificaties met elk een bepaalde mate van gedetailleerdheid om allerlei beslissingen te kunnen nemen. Elke specificatie van het productieplan heeft een bepaalde tijdshorizon. Deze tijdshorizon is daarom ook afhankelijk van het soort beslissing die genomen dient te worden. Strategische beslissingen hebben een lange tijdshorizon, tactische beslissingen een middellange tijdshorizon, operationele beslissingen een middelkorte tijdshorizon en beslissingen bij uitvoering hebben een korte tijdshorizon. Hoe lang of hoe kort de tijdshorizonnen exact zijn, is niet zo te zeggen. Deze tijdshorizonnen zijn namelijk afhankelijk van het bedrijf en van de verantwoordelijken die de beslissingen nemen. Maar er kan wel gezegd worden dat er een verband bestaat tussen het soort beslissing, de mate van gedetailleerdheid en de lengte van de tijdshorizon.

Fogarty, Blackstone Jr. & Hoffmann (1991, p.14) benadrukken de samenhang tussen planning, uitvoering en controle. Volgens hen is planning de eerste stap in management. Planning bestaat uit het selecteren van meetbare doelen en het beslissen hoe die doelen te bereiken. Planning is een eerste vereiste voor uitvoering en controle. Zonder plannen is er geen basis voor actie en is er ook geen basis om de bereikte resultaten te evalueren. Planning voorziet niet alleen in een plan van actie, maar het geeft het management ook de mogelijkheid de kans op een succesvolle uitvoering van het plan te evalueren.

(20)

Controle is de vergelijking van de werkelijke resultaten met de verwachte resultaten en de beslissing of de doelstellingen of de methodes van uitvoering moeten worden herzien. Planning, uitvoering en controle zijn herhalende processen die continue plaats zouden moeten vinden. De bedoeling van controle is niet dat de plannen daadwerkelijk worden uitgevoerd, maar dat de resultaten worden gesimuleerd en geëvalueerd.

In het kader van planning en controle is het soms moeilijk een activiteit als pure planning of als pure controle te identificeren. Zo verstaan Betrand, Wortmann & Wijngaard (1990, p.17) onder productie controle ‘[…] the coordination of supply and production activities in manufacturing systems to achieve a specific delivery flexibility and delivery reliability at minimum costs.’ Deze coördinatie noemen zij dus controle, terwijl bij deze coördinatie veel planning plaatsvindt. De nauw verbonden relatie tussen planning en controle kan dan ook één van de redenen zijn dat planning en controle vaak als één onderwerp worden behandeld.

Voor deze opdracht wordt met productieplanning het opstellen van een uitvoerbaar productieplan bedoeld. Productieplanning bestaat voornamelijk uit planningachtige taken, maar ook uit controlerende taken die de uitvoerbaarheid van het productieplan dienen te bewaken. Productieplanning is dan ook een complexe zaak. Om er voor te zorgen dat al de taken van productieplanning correct en in de juiste volgorde worden uitgevoerd, is er een sterke behoefte om structuur aan te brengen in productie-planning. Een planningsraamwerk brengt die structuur aan in productieproductie-planning. In de literatuur worden meerdere raamwerken voor productieplanning besproken. De vraag is nu echter welk planningsraamwerk toegepast kan worden op de productie-planning in de semi-procesindustrie.

§ 3.2 Planningsraamwerken

MRP-II is in het kader van productieplanning een heel bekend begrip. MRP-II staat voor Manufacturing Resource Planning en het is het logische vervolg op Material Requirements Planning, ter onderscheid ook wel MRP-I genoemd. MRP-I is een methode die met behulp van stuklijsten, voorraadgegevens en het operationeel productieplan een materiaalbehoefte berekening maakt om te bepalen wanneer orders moeten worden vrijgegeven, zodat de benodigde materialen op tijd worden besteld of worden geproduceerd (Higgins, Le Roy & Tierney 1996, p.27-29 en Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.49-50). Een andere term voor het operationeel productieplan is het hoofdproductieplan en dat komt overeen met wat in de literatuur ook wel het Master Production Schedule of afgekort het MPS wordt genoemd (Visser & Goor 1994, p.230 en Veelenturf & Higler 1995, p.84-85).

(21)

MRP-II is een uitbreiding op MRP-I en zorgt voor de effectieve planning van al de middelen in een productieorganisatie. MRP-II verbindt de operationele planning met de financiële planning en heeft de simulatie mogelijkheid om ‘wat als’ vragen te beantwoorden. MRP-II bestaat uit diverse functies die aan elkaar verbonden zijn (Higgins, Le Roy & Tierney 1996, p.29-30 en Cox III, Blackstone Jr. & Spencer 1995, p.48). Vollmann, Berry & Whybark (1997) introduceren het Manufacturing Planning and Control (MPC) system. Dit raamwerk is gebaseerd op het MRP-II dat door Oliver Wight verzonnen is (Vollmann, Berry & Whybark 1997, p.16). Het MPC system wordt gezien als het conceptueel raamwerk van MRP-II en het is dan ook geaccepteerd als algemeen toepasselijk (Betrand, Wortmann & Wijngaard 1990, p.9). In figuur 2 is het MPC system of het MRP-II raamwerk te zien.

Figuur 2: Het Manufacturing Planning and Control system / Het MRP-II raamwerk

Resource planning Demand

management Production planning Front end Master production scheduling Detailed material planning Timed-phased requirement records Material and capacity plans Engine Back end Vendor systems Shop-floor systems Detailed capacity planning Routing file Bills of material In-ventory status

(22)

Visser & Goor (1994, p.229-231) geven aan dat vele bedrijven MRP-II met meer of met minder succes hebben ingevoerd. Het succes van MRP-II is namelijk zeer bedrijfsafhankelijk en er moet helaas ook worden geconstateerd dat implementaties voortijdig gesneuveld zijn. Visser & Goor benadrukken dan ook ‘[…] bezint eer ge aan MRP-II begint’. Betrand, Wortmann & Wijngaard (1990, p.9) merken op dat het MRP-II raamwerk alleen maar een overzicht geeft van de beslissingsondersteunende systemen en modellen en dat daarin geen onderscheid wordt gemaakt tussen de verschillende beslissingsfuncties die aan organisatorische posities kunnen worden toegewezen.

Taylor, Seward, Bolander & Heard (1981) presenteren een Production and Inventory Planning raamwerk voor procesindustrieën. Dit raamwerk is ontwikkeld tijdens een door APICS georganiseerde workshop. Het raamwerk lijkt in de kern erg op het later ontwikkelde MRP-II raamwerk. In dit raamwerk is de plaats en de volgorde van de gedetailleerde materiaalplanning en de gedetailleerde capaciteitplanning namelijk hetzelfde als in het MRP-II raamwerk. Een ander raamwerk dat erg op het MRP-II raamwerk lijkt, is het raamwerk dat Fogarty, Blackstone Jr. & Hoffmann (1991, p.16) weergeven met een schema van planningsactiviteiten. Dit schema van plannings-activiteiten is later ontwikkeld dan het MRP-II raamwerk. Het kan ook wel gezien worden als een uitgebreide versie van het MRP-II raamwerk, omdat dit schema in de kern ook hetzelfde is als het MRP-II raamwerk. Alleen in dit schema zijn wat meer terugkoppelingen verwerkt dan in het MRP-II raamwerk.

Het MRP-II raamwerk en de daarop lijkende raamwerken zijn uitermate geschikt voor ‘job shop’ omgevingen die met complexe stuklijsten te maken hebben, maar ze zijn niet geschikt voor proces- en semi-procesindustrieën. In de volgende alinea’s zal uitgebreid worden uitgelegd waarom volgens Higgins, Le Roy & Tierney (1996, p.193-195) het MRP-II raamwerk niet geschikt is en zal het alternatieve raamwerk dat Higgins, Le Roy en Tierney (1996, p.195-198) voorstellen, worden besproken. De engine van het MRP-II raamwerk is gebaseerd op de MRP-I methode. Zoals al eerder gezegd bepaalt MRP-I met behulp van stuklijsten, voorraadgegevens en het operationele productieplan wanneer orders moeten worden vrijgegeven, zodat de benodigde materialen op tijd worden besteld of worden geproduceerd. Bij het afgeven van de start- en ontvangstdatums voor orders wordt per materiaal gerekend met een vaste doorlooptijd. Bij het bestellen van een materiaal is deze doorlooptijd de levertijd die de leverancier afgeeft. En bij de productie van een materiaal is de doorlooptijd zo vastgesteld dat er tijd genoeg is dat de productieorders uit te voeren zijn en dat de wachttijden voor het werkstation zijn voorzien. De wachtrijen die voor elk werkstation ontstaan, ontkoppelen in feite opeenvolgende productiestappen. Het op volgorde zetten van de orders die voor het werkstation wachten, wordt op elk werkstation apart gedaan. Dit op volgorde zetten van orders is een soort van suboptimalisatie om de doorvoer te verbeteren van de door de MRP-I vrijgegeven orders.

(23)

De manier van orders plannen en orders per werkstation op volgorde zetten volgens het MRP-II raamwerk zal voor de proces- en semi-procesindustrie niet werken. De proces- en semi-procesindustrieën produceren een scala van soortgelijke producten uit een gelimiteerd aantal grondstoffen. Deze grondstoffen zijn meestal niet duur en worden in bulk aangeleverd. Dure of aan bederf onderhevige ingrediënten kunnen meestal met een zeer korte levertijd worden afgeroepen bij voorgeselecteerde leveranciers. Het werven van grondstoffen is voor de proces- en semi-proces-industrieën dus vaak geen probleem en het materiaalplan (MRP-I) zou daarom ook niet als startpunt moeten dienen voor de planning van de productie.

De proces- en semi-procesindustrieën zijn vrij kapitaalintensief zijn, wat betekent dat er weinig overcapaciteit is. De machines hebben dus een hoge bezettingsgraad. Andere karakteristieken van proces en semi-procesindustrieën zoals beperkte houdbaarheid van grondstoffen en tussenproducten, volgordeafhankelijke set-ups, min-max grenzen voor productie- en wachttijden, machineafhankelijke opbrengsten en snelheden, route-instructies, enzovoort vereisen dat de productieplanning hiermee rekening houdt. Het uitgangspunt van de productieplanning in de proces- en de semi-procesindustrie zou dan ook de planning van de orders op de kapitaalintensieve machines moeten zijn in plaats van een materiaalplan, dat gebaseerd is op doorlooptijden die twintig keer zo groot zijn dan de daadwerkelijke productietijden (zoals in een MRP-I omgeving gewoonlijk is).

Het raamwerk dat Higgins, Le Roy en Tierney voorstellen voor de proces- en semi-procesindustrie bestaat uit slechts drie planningslagen: businessplanning, masterplanning en finite resource scheduling. Het raamwerk is in figuur 3 weergegeven. Het raamwerk wil vooral de aandacht vestigen op de finite resource scheduling. De finite resource scheduling zou volgens Higgins, Le Roy en Tierney het middelpunt moeten vormen van de uitvoerende planningslogica, zodat met de begrensde capaciteiten en de regels met betrekking op set-ups, productietijden, wisseltijden, enzovoort optimaal rekening kan worden gehouden.

Figuur 3: Het door Higgins, Le Roy en Tierney voorgestelde planningsraamwerk voor proces en semi-procesindustrieën

Businessplanning

Masterplanning

Finite resource scheduling

(24)

Het voorgestelde raamwerk van Higgins, Le Roy & Tierney vormt een goede basis, maar het raamwerk zou eigenlijk wat uitgebreider moeten worden gespecificeerd. Met een uitgebreidere structuur kunnen de taken van productieplanning in de semi-procesindustrie beter inzichtelijk worden gemaakt. Het Food Processing Industries Planning Framework (Van Wezel 2005) biedt een uitgebreidere structuur dat bestaat uit acht beslissingsgebieden. Elk van deze acht beslissingsgebieden onderscheiden zich doordat het beslissingen bevat die qua soort, verantwoordelijke, tijdshorizon en mate van gedetailleerdheid bij elkaar horen. De beslissingsgebieden uit het Food Processing Industries Planning Framework en de linken die ertussen zitten, zijn te zien in figuur 4.

Figuur 4: De beslissingsgebieden uit het Het Food Processing Industries Planning Framework

1. Aggregate balancing of suppliers, customers, and capacity

Aggregate balancing of products and capacity 2.

Long horizon product planning 3.

4.

5.

Week pattern determination

Ordermanagement 6. 7. 8. Production planning Schedule repair

(25)

In het raamwerk van Van Wezel zijn aan de hand van de acht beslissingsgebieden de taken van productieplanning in de voedingsmiddelen industrie opgesomd. Het raamwerk geeft dus in feite de taken van productieplanning weer die in een sector van de semi-procesindustrie plaatsvinden. Het raamwerk zou voor deze opdracht dan ook moeten kunnen worden toegepast om de taken van productieplanning in de gehele semi-procesindustrie op te sommen en inzichtelijk te maken.

§ 3.3 Toepassing Food Processing Industries Planning Framework

Voor deze opdracht zal het Food Processing Industries Planning Framework van Van Wezel worden toegepast om de taken van productieplanning in de semi-proces-industrie op te sommen en inzichtelijk te maken. Het raamwerk van Van Wezel is voor deze opdracht goed te gebruiken, vooral omdat de voedingsmiddelenindustrie een groot deel van de semi-procesindustrie vertegenwoordigt. Er kan dus verwacht worden dat de taken die door Van Wezel zijn opgesomd in zekere mate ook gelden voor de gehele semi-procesindustrie. Misschien dat er hier en daar nog een aantal taken aan te vullen zijn.

Het Food Processing Industries Planning Framework zal in de volgende alinea’s per beslissingsgebied worden besproken. Dit wordt gedaan door eerst te bekijken of het beslissingsgebied kan worden ondergebracht bij een planningslaag uit het raamwerk van Higgins, Le Roy & Tierney. Hiermee zal worden geprobeerd het raamwerk van Van Wezel te koppelen aan het raamwerk dat Higgins, Le Roy & Tierney voorstellen. Dit moet meer inzicht geven in de productieplanning in de semi-procesindustrie. Vervolgens zal per beslissingsgebied worden bekeken of de taken die door Van Wezel zijn aangereikt, gelden voor de gehele semi-procesindustrie of dat hier en daaraan nog enkele taken moeten worden toegevoegd.

Beslissingsgebied 1:

Aggregate balancing of suppliers, customers and capacity Planningslaag: Businessplanning

In het raamwerk van Van Wezel is dit beslissingsgebied het startpunt en in het alternatieve raamwerk van Higgins, Le Roy & Tierney is de planningslaag businessplanning het startpunt. Dit beslissingsgebied behoeft dus niet zoveel discussie en is logischerwijs onder te brengen bij de planningslaag: businessplanning. Businessplanning is nodig om strategische beslissingen te kunnen nemen. Omdat de semi-procesindustrie erg kapitaal intensief is, kan bij deze planningslaag de planningshorizon een lengte hebben tot wel tien jaar.

Taken Van Wezel:

Lange termijn investeringen

Onderhandelingen over bulkgrondstoffen en merkspecifieke verpakkingen Lange termijn contracten met retailers in betrokken relaties

(26)

Aggregate balancing of products and capacity Planningslaag: Masterplanning

In dit beslissingsgebied wordt bekeken hoe de capaciteit en de vraag naar producten in grote lijn op elkaar kunnen worden afgestemd. Dit wordt gedaan voor een periode van een aantal maanden. Hierbij worden tactische beslissingen genomen. Dit beslissingsgebied is onder te brengen bij de planningslaag: masterplanning. Bij masterplanning wordt namelijk ook vastgesteld hoe de capaciteit en de vraag op elkaar kunnen worden afgestemd. Dit wordt gedaan door diverse combinaties van werkpatronen te gebruiken om te bekijken hoe aan de verwachte vraag te voldoen is. De planningshorizon zou daarom ook langer moeten zijn dan de cumulatieve doorlooptijd. De planningshorizon kan dan ook een lengte tot drie maanden hebben en die lengte wordt soms opgerekt naar een jaar om het vaststellen van de jaarlijkse budgetten te ondersteunen.

Taken Van Wezel:

Vraag voorspellingen per product familie

Capaciteiten per productielijn bepalen (aantal ploegendiensten) Beslissingsgebied 3:

Long horizon product planning Planningslaag: Masterplanning

Dit beslissingsgebied hoort als tweede bij de planningslaag: masterplanning. In dit beslissingsgebied worden operationele beslissingen genomen over het verder op elkaar afstemmen van de capaciteit en de vraag naar producten. Deze beslissingen hebben een tijdshorizon van enkele maanden tot een jaar. Taken Van Wezel:

Speciale acties & campagne planning Export orders planning

Voorspellingen totale klantorders (productfamilie niveau) Planning totale voorraad (productfamilie niveau)

Personeelsplanning / extra personeel aannemen

(27)

Week pattern determination Planningslaag: Masterplanning

Dit beslissingsgebied bevat de beslissingen die gaan over het vaststellen van een wekelijks patroon van produceren dat bedrijven in de voedingsmiddelen industrie veelal gebruiken. Dit wekelijkse patroon maakt onderdeel uit van het verder op elkaar afstemmen van de capaciteit en de vraag naar producten. Dit beslissingsgebied hoort dan ook bij de planningslaag: masterplanning. Taken Van Wezel:

Herhalende klantorders toewijzen aan productfamilies Voorraadorders toewijzen aan productfamilies

Productfamilies toewijzen aan weekdagen en productielijnen Beslissingsgebied 5:

Ordermanagement

Planningslaag: Masterplanning

Orders vertegenwoordigen de vraag naar producten. De orders in de semi-procesindustrie hebben doorgaans een doorlooptijd van enkele weken. Over zo’n periode is de capaciteit nog niet helemaal begrensd. De capaciteit kan door middel van wijziging in ploegendienst namelijk nog worden aangepast. Hoe met de orders wordt omgegaan, bepaalt dan hoe met de capaciteit wordt omgegaan. Ordermanagement stemt de vraag naar producten en de capaciteit verder op elkaar af. Dit beslissingsgebied hoort dan ook bij de planningslaag: masterplanning.

Taken Van Wezel:

Klantenorder acceptatie (op zowel gereed product als wel op het beschikbaar hebben van capaciteit om te produceren)

Voorraadorders genereren

(28)

Beslissingsgebied 6: Production planning

Planningslaag: Finite resource scheduling

In dit beslissingsgebied worden beslissingen genomen over de uitvoering van de productieplanning. Er wordt hier gekeken naar de begrensde capaciteiten en naar de regels met betrekking op set-ups, productietijden, wisseltijden, enzovoort. Hier begint dus de uitvoerende planning. Dit beslissingsgebied is dan ook onder te brengen bij de planningslaag: finite resource scheduling. Taken Van Wezel:

Het wekelijkse patroon transformeren in een planning

Klantenorders en voorraadorders transformeren in productieorders Productieorders toewijzen aan productfamilies in het patroon De planning balanceren door voorraadorders vrij te geven

Balanceren van de product versus proces lay-out (qua capaciteit) Toegevoegde taken:

Optimaliseren tegen eindige capaciteit (volgordeafhankelijke set-up tijden en machineafhankelijke opbrengsten en snelheden)

Benutting / planning van de bottleneck

Rekening houden met de beperkingen van opeenvolgende productiestappen (min-max grenzen voor productie- en wachttijden en route-instructie)

Optimaliseren van grondstoffen verbruik (variabiliteit in recepten en beperkte houdbaarheid van grondstoffen)

Beslissingsgebied 7: Schedule repair

Dit beslissingsgebied gaat over de praktijk van herplannen. Zoals al eerder gezegd, worden plannen opgesteld om uitgevoerd te worden. Maar uit controle kan blijken dat de planning niet uitgevoerd is en dat de huidige situatie anders is dan de oorspronkelijk geplande situatie. Het productieplan moet dan opnieuw worden opgesteld zodat het weer uitvoerbaar is. Het herplannen van productie maakt onderdeel uit van de uitvoerende planning. Dit beslissingsgebied hoort dan ook bij de planningslaag: finite resource scheduling

Taken Van Wezel:

Proberen de huidige weekplanning te herschikken (splitsen en samenvoegen van orders)

(29)

Beslissingsgebied 8: Shop floor control

Dit beslissingsgebied heeft als onderwerp het uitvoeren en het controleren van het productieplan. Het productieplan wordt bijna nooit exact uitgevoerd en er zullen dus afwijkingen zijn. Hoe met deze afwijkingen wordt omgegaan, hoort bij de logica van de uitvoerende planning. Dit beslissingsgebied is dan ook onder te brengen bij de planningslaag: finite resource scheduling.

Taken Van Wezel:

Vaststellen van de exacte start- en finishtijden Balanceren van de product versus proces lay-out

Proberen de dagelijkse planning te herschikken na onderbrekingen Toegevoegde taak:

Terugkoppelingen vanuit productie verwerken in de planning (silostanden, flowmeters, aantal geproduceerde producten)

(30)

Hoofdstuk 4. SAP

§ 4.1 SAP: Het bedrijf

SAP is de grootste softwareleverancier van Europa en behoort tot de drie grootste softwarebedrijven ter wereld. Het is marktleider op het gebied van businesssoftware oplossingen. SAP staat voor "Systemen, Applicaties en Producten in de Informatica". Het hoofdkantoor van SAP is gevestigd in het Duitse Walldorf. Het bedrijf heeft meer dan 6500 softwareontwikkelaars in dienst en biedt in totaal aan meer dan 28.000 mensen in meer dan 50 landen werk. Naast de centrale ontwikkelafdeling op het Duitse hoofdkantoor heeft SAP een wereldwijd netwerk van ontwikkellaboratoria. Op dit moment gebruiken ruim 27.000 bedrijven verspreid over meer dan 120 landen software van SAP. Hiertoe behoren ondernemingen van uiteenlopende omvang, waaronder meer dan de helft van de bedrijven uit de wereldwijde top 500. Het totaal aantal SAP installaties wereldwijd is momenteel gestegen tot boven 91.500.

§ 4.2 SAP: Het ERP-pakket R/3

Het grote ERP-pakket van SAP heet SAP R/3. SAP R/3 is ontwikkeld op basis van de client/server-technologie. SAP R/3 bestaat uit drie lagen: een dataserver, een applicatieserver en een presentatieserver (Curran & Keller 1999, p.200-202). Deze gespecialiseerde taakgeoriënteerde servers zijn gekoppeld via een communicatie-netwerk dat hen in staat stelt de gegevens en processen binnen het systeem te integreren. De applicaties van SAP zijn ontwikkeld met de programmeertaal ABAP/4. SAP R/3 is modulair opgebouwd. Dit betekent dat de applicaties van R/3 in modules worden aangeboden. SAP R/3 bestaat standaard uit de volgende basismodules: Financial Accounting (FI),

Controlling (CO), Asset Management (AM), Project System (PS),

Office & Communication (O&C), Industry Solutions (IS),

Human Resources (HR), Plant Maintenance (PM), Quality Management (QM), Production Planning (PP),

Materials Management (MM) én Sales & Distribution (SD).

De basismodules in R/3 zijn zo in elkaar geïntegreerd dat de sommige applicaties niet los van elkaar te denken zijn. Voor sommige applicaties is het dan ook moeilijk te zeggen van welke module zij onderdeel zijn. In figuur 5 is een overzicht te zien van de twaalf basismodules waar R/3 standaard uit bestaat.

(31)

Figuur 5: Overzicht van de twaalf modules waar het ERP-pakket R/3 van SAP uit bestaat

R/3 is flexibel, in omvang aanpasbaar en uitbreidbaar. Dit laatste kan Magentis voor haar klanten ook doen door in SAP R/3 te programmeren met ABAP/4. R/3 kan op tal van manieren worden ingesteld. De mogelijkheden van SAP zijn dan ook ontelbaar. Geen enkele SAP-installatie zal hetzelfde zijn. Dit instellen van SAP wordt ook wel ‘customizing’ genoemd. Het goed ‘customizen’ van SAP is dan ook een belangrijke voorwaarde voor het goed functioneren van een SAP-installatie.

De eerste versie van SAP R/3 is in 1992 op de markt gebracht. SAP R/3 is daarna verder ontwikkeld en er zijn meerdere versies van R/3 uitgebracht. Als onderwerp van deze afstudeeropdracht wordt versie 4.6C van SAP R/3 onderzocht. Dit is de op één na laatste versie van SAP R/3. Voor deze versie van SAP R/3 als onderwerp is gekozen, omdat hier de meeste documentatie van aanwezig is en deze versie dus het meest geschikt is om te onderzoeken.

Conclusie:

(32)

§ 4.3 Productieplanning met SAP

Om te beoordelen in hoeverre SAP geschikt is om de productieplanning in de semi-procesindustrie te ondersteunen, zal in deze paragraaf de functionaliteit van SAP worden onderzocht. Hierbij zal het eerder besproken Food Processing Industries Planning Framework van Van Wezel als leidraad worden gebruikt. Per taak zal worden bekeken of een onderdeel van SAP R/3 ondersteuning kan bieden en in hoeverre deze ondersteuning geschikt is. Dit wordt gedaan met behulp van een SAP expert2 die bij Magentis in dienst is. Er zal hierbij ook gebruik worden gemaakt van de Print Files die te vinden zijn op de SAP Help Portal3 onder het kopje ‘Additional Information’. In deze Print Files worden namelijk de onderdelen van SAP R/3 zeer uitgebreid besproken.

Aggregate balancing of suppliers, customers and capacity

Taak : Lange termijn investeringen

Onderdeel : Investment management (IM)

Geschikt : Ja

Opmerking : Aan de hand van een investeringsprogramma kunnen investeringen

worden verzocht, gekeurd, gemeten en gerapporteerd. Dit onderdeel is een geïntegreerde oplossing. Het maakt gebruik van de modules FI, CO, PS, PM, PP en MM.

Taak : Onderhandelingen over bulkgrondstoffen en merkspecifieke

verpakkingen

Onderdeel : Purchasing (MM-PUR)

Geschikt : Ja

Opmerking : De functionaliteit van dit onderdeel is zeer uitgebreid en uitermate geschikt om deze taak te ondersteunen.

Taak : Lange termijn contracten met retailers in betrokken relaties

Onderdeel : Sales (SD-SLS)

Geschikt : Ja

Opmerking : De functionaliteit van dit onderdeel is zeer uitgebreid en uitermate geschikt om deze taak te ondersteunen.

Aggregate balancing of products and capacity

Taak : Vraag voorspellingen per product familie

Onderdeel : Sales & Operation Planning (LO-LIS-PLN)

Geschikt : Ja

Opmerking : -

2_{T.L. Kloostra} 3_{http://help.sap.com}

(33)

Taak : Capaciteiten per productielijn bepalen (aantal ploegendiensten)

Onderdeel : Capacity Planning in the Proces Industry (PP-PI)

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Long horizon product planning

Taak : Speciale acties & campagneplanning

Onderdeel : Demand management (PP-MP-DEM)

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Taak : Export orders planning

Geschikt : Ja

Opmerking : Deze taak kan ondersteund worden door de export van producten te

te modelleren als een aparte vraag.

Taak : Voorspellingen totale klantorders (productfamilie niveau)

Onderdeel : Forecasting (LO-PR)

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Taak : Planning totale voorraad (productfamilie niveau)

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Taak : Personeelsplanning / extra personeel aannemen

Onderdeel : Capacity Planning in the Proces Industry (PP-PI)

Geschikt : Ja

Opmerking : Deze taak kan worden ondersteund door personeel te modelleren

als een capaciteitsvraagstuk.

Taak : Bestellen van verpakkingen en grondstoffen (voorraadgestuurd)

Onderdeel : Material Requirement Planning (PP-MRP) & Purchasing (MM-PUR)

Geschikt : Ja

Opmerking : De functionaliteit van deze onderdelen is zeer uitgebreid en uitermate geschikt om deze taak te ondersteunen.

Week pattern determination

Taak : Herhalende klantorders toewijzen aan productfamilies

Geschikt : Ja

(34)

Taak : Voorraadorders toewijzen aan productfamilies

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Taak : Productfamilies toewijzen aan weekdagen en productielijnen

Onderdeel : Production Campaign (PP-PI-PCM)

Geschikt : SAP is met dit onderdeel minder geschikt.

Opmerking : Deze taak kan alleen worden ondersteund wanneer het weekpatroon

gebruik maakt van één en hetzelfde hoofdrecept. Beslissingsgebied 5:

Ordermanagement

Taak : Klantenorder acceptatie (op zowel gereed product als wel op het

beschikbaar hebben van capaciteit om te produceren)

Onderdeel : Sales (SD-SLS)

Geschikt : In een capaciteitsgeoriënteerde make-to-order omgeving is SAP met

dit onderdeel minder geschikt.

Opmerking : Het materiaalplan (MRP) wordt als uitgangspunt genomen voor de

planning van de orders in plaats van de capaciteit van de machines.

Taak : Voorraad orders genereren

Geschikt : Ja

Opmerking : -

Taak : Bestellen van verpakkingen en grondstoffen (ordergestuurd)

Onderdeel : Material Requirement Planning (PP-MRP) & Purchasing (MM-PUR)

Geschikt : Ja

Opmerking : Vanwege de zeer korte levertijden is het bestellen van verpakkingen en grondstoffen in de semi-proces vaak geen probleem, ook niet in een make-to-order omgeving.

Beslissingsgebied 6: Production planning

Taak : Het wekelijkse patroon transformeren in een planning

Onderdeel : Production Campaign (PP-PI-PCM) & Process Orders (PP-PI-POR)

Geschikt : SAP is met dit onderdeel minder geschikt.

Opmerking : Deze taak kan alleen worden ondersteund wanneer het weekpatroon

gebruik maakt van één en hetzelfde hoofdrecept.

Taak : Klantenorders en voorraadorders transformeren in productieorders

Onderdeel : Process Orders (PP-PI-POR)

Geschikt : Ja, maar

Opmerking : Het materiaalplan (MRP) wordt als uitgangspunt genomen voor de