2009
Master Thesis
Technology Management
S.D. bij de Leij
juli 2009
(Aangepaste versie)
2
Introductie van Lean Manufacturing bij Biddle bv
Master Thesis
Technology ManagementBiddle bv
Adres: Markowei 4 9288 HA Kootstertille Bedrijfsbegeleider: Drs. B. HammingaRijksuniversiteit Groningen
Faculteit: Economie en Bedrijfskunde
Adres: Landleven 5
9747 AD Groningen
Eerste begeleider: Prof. Dr. Ir. J. Slomp Tweede begeleider: Dr. J.A.C. Bokhorst
Auteur
Naam: Ing. S.D. bij de Leij
Adres: Radijsstraat 59a
9741 BL Groningen Studentnummer 1584014
Email: s.bdleij@gmail.com
3
Voorwoord
Met veel plezier heb ik afgelopen half jaar dit afstudeeronderzoek bij Biddle uitgevoerd. Het afstudeeronderzoek aan de Rijksuniversiteit Groningen geldt als afsluitende fase van de master Technology Management, met als afstudeerrichting Discrete Technologie.
Via deze weg wil ik graag een aantal personen bedanken voor alle hulp en adviezen die ze mij tijdens het afstuderen hebben gegeven.
Vanuit Biddle kreeg ik een geweldige steun van mijn bedrijfsbegeleider, Bert Hamminga. Naast de door mij gewaardeerde wekelijkse besprekingen, kon ik altijd met vragen bij hem terecht. Ook wil ik de medewerkers van Biddle bedanken. Vooral de medewerkers die bij het Lean project betrokken waren, maar ook de collega’s op de afdeling voor hun interesse en gezelligheid.
Daarnaast wil ik de begeleiders vanuit de Rug bedanken. De heer Slomp heeft als eerste begeleider willen optreden en heeft mij in contact gebracht met Biddle. Onze gesprekken heb ik als zeer motiverend ervaren. Verder wil ik de heer Bokhorst bedanken voor het optreden als tweede begeleider.
Tenslotte gaat mijn dank uit naar mijn familie en vrienden. Zij hebben mij gedurende mijn hele studietraject gesteund en gemotiveerd. Maar misschien nog belangrijker, naast mijn studie hebben zij ook voor de nodige afwisseling gezorgd.
4
Management samenvatting
Biddle is bezig met het ontwerpen van een nieuw productplatform dat vanaf 2010 de huidige productfamilie CA, CITY en SF gaat vervangen. Deze productfamilie neemt nu al bijna de helft van de productiecapaciteit in beslag en de verwachting is dat vanaf 2010 de vraag naar deze producten elk jaar gemiddeld 15% gaat stijgen.
Om aan deze groeiende vraag tegemoet te komen, zal de productie verbeterd moeten worden. Naast deze voorspelde groei zal ook rekening gehouden moeten worden met een behoorlijke fluctuatie in de vraag zoals dat ook nu het geval is. Biddle wil onderzoeken of de productie verbeterd kan worden zonder al te grote investeringen in nieuwe gebouwen, machines en mensen, maar door het reorganiseren van de gehele productie. De hoofdvraag van dit onderzoek is dan ook: Hoe kan de performance van de productie van Biddle in de toekomst worden verbeterd?
Hierbij is de performance opgedeeld in vijf indicatoren: kwaliteit, snelheid, betrouwbaarheid, flexibiliteit en kosten.
In de diagnostische fase van dit onderzoek zijn vijf methodes gebruikt die de huidige situatie van de productie van Biddle in kaart hebben gebracht, door te kijken naar de 7 verspillingen die Lean Manufacturing kent. Met foto’s en interviews is een goed algemeen beeld van de productie verkregen. Met de methodes VSM (Value Stream Mapping), MMO (Multi Moment Opname) en PAM (Process Activity Mapping) zijn meer kwantitatieve resultaten behaald. De combinatie van deze methodes bleek een goed en betrouwbaar beeld van de huidige situatie te geven. Dat komt doordat deze methodes elkaar niet alleen aanvullen, maar ook versterken.
Uit de MMO en PAM methode kwam naar voren dat de huidige efficiëntie van de productie 35% is. 41% wordt gebruikt voor indirect waardetoevoegende activiteiten zoals transport, handling, testen en gereedschap wisselen.
Door het maken van een VSM van de productfamilie Comfort Luchtgordijnen en een VSM specifiek voor het product CA-S-200, is veel inzicht in het hele productieproces verkregen. Materiaalstromen, informatiestromen, voorraadpunten en de groottes van de voorraadpunten zijn hierbij in kaart gebracht. Met behulp van PAM zijn ook de bewerkingstijden en doorlooptijden van alle productiestappen bekend geworden. Doordat ook rekening gehouden is met de beschikbare capaciteit voor de Comfort Luchtgordijnen per bewerkingsstap, komt de gemiddelde doorlooptijd van een Comfort Luchtgordijn op ongeveer 18 weken.
Verder kwam in de diagnostische fase naar voren dat Biddle eigenlijk altijd in staat is flexibel op de klantvraag te reageren. Dit is vooral mogelijk door de vele tussenvoorraden en door overwerken van productiemedewerkers. Echter, bij grote fluctuaties in de vraag treden wel veel problemen in de productie op. Ondanks de lange doorlooptijden is Biddle in staat sommige producten binnen één dag te leveren. Biddle heeft een leverbetrouwbaarheid van 99%, ook dit is voornamelijk te danken aan het gebruik van tussenvoorraden.
5
In de ontwerpfase van dit onderzoek is een future state VSM gemaakt. Input hiervoor is verkregen uit een workshop waaraan een twintigtal medewerkers van Biddle hebben meegedaan. Naast een aantal vanzelfsprekende veranderingen ten opzichte van de huidige productie, zijn zeven kritische punten in het ontwerp gedefinieerd. Voor alle zeven kritische punten zijn een paar keuzemogelijkheden beschreven. Door deze verschillende keuzemogelijkheden te combineren in een morfologisch overzicht, is een drietal concepten ontstaan.
Bij het genereren van de concepten is rekening gehouden met de fase van verbetering van de productie. Zo is concept 1 beschreven als een eerste stap richting een Lean Manufacturing productie. De grootste veranderingen betreffen het invoeren van kanban in de hele Voorbewerking het gebruik van een vaste planning in combinatie met een eindvoorraad.
Bij concept 2 is er gekozen om gedeeltelijk in lijn te assembleren. Hierop moet een groot deel van de productie aangepast worden. Verder is er gekozen voor een klant-specifieke assemblagecel, waardoor de eindvoorraad minder groot hoeft te zijn.
In concept 3 wordt de hele assemblage in lijn gedaan. Hiervoor is een tweede assemblagelijn ingevoerd en wordt er ook vanuit gegaan dat het coaten in lijn gebeurd.
6
Leeswijzer
7
Inhoud
Voorwoord ... 3 Management samenvatting ... 4 Leeswijzer... 6 Inhoud... 7 1 Inleiding onderzoek... 10 1.1 Biddle bv... 10 1.2 Aanleiding opdracht ... 10 1.3 Probleemstelling... 11 1.3.1 Doelstelling ... 11 1.3.2 Conceptueel model ... 11 1.3.3 Operationalisering... 12 1.3.3.1 Performance... 12 1.3.3.2 Organisatie ... 13 1.3.3.3 Planning en besturing ... 13 1.3.3.4 Lay-out ... 13 1.3.3.5 Carver groep ... 13 1.3.3.6 Producten en Markt... 141.3.4 Relaties tussen variabelen... 14
1.3.5 Hoofdvraag ... 14 1.3.6 Deelvragen... 14 1.4 Onderzoeksopzet ... 14 1.4.1 Diagnose ... 14 1.4.2 Ontwerp ... 15 1.4.3 Verandering ... 15 2 Theoretisch kader ... 16 2.1 Lean Manufacturing ... 16
2.2 In kaart brengen van huidige productiesituatie ... 17
2.2.1 Interviews ... 18
2.2.2 Foto’s ... 18
2.2.3 Value Stream Mapping (VSM) ... 18
2.2.4 Process activity mapping (PAM)... 19
2.2.5 Multi Moment Opname (MMO) ... 19
2.2.6 Relaties tussen de onderzoeksmethodes... 20
2.2.7 Lean initiators... 21
3 Resultaten methodes... 22
3.1 Resultaten interviews en foto’s ... 22
3.2 Resultaten Multi Moment Opname... 23
3.3 Value Stream Map current state ... 25
3.3.1 Workshop Biddle... 25
3.3.2 VSM productfamilie Comfort luchtgordijnen ... 25
3.4 Resultaten Process Activity Mapping... 29
3.4.1 VSM current state CA-S-200 ... 31
4 Beantwoording deelvragen... 33
8
4.2 Invloed lay-out ... 33
4.3 Invloed planning en besturing ... 33
4.4 Huidige performance... 34 4.4.1 Huidige kwaliteit ... 34 4.4.2 Huidige snelheid ... 36 4.4.3 Huidige betrouwbaarheid ... 36 4.4.4 Huidige flexibiliteit ... 37 4.4.5 Huidige kosten ... 37
4.4.6 Invloed van stuurvariabelen op performance indicatoren... 38
4.5 Evaluatie diagnostische fase... 39
5 Ontwerp ... 41
5.1 Workshop ontwerp ... 41
5.1.1 Ontwerp VSM future state ... 41
5.1.1.1 Ontwerp aannames... 41
5.1.1.2 Beschrijving future state VSM ... 42
5.1.2 De veranderingen ... 43
5.1.3 Kritische punten in ontwerp ... 44
5.1.4 Methode van ontwerp ... 45
6 Kritische punten ... 46
6.1 Vaste planning... 46
6.1.1 Overwegingen... 46
6.1.1.1 Nivelleren van capaciteit ... 46
6.1.1.2 Eindvoorraad ... 46
6.1.1.3 Voorraadkosten ... 47
6.1.1.4 Gedeeltelijk vaste planning ... 47
6.1.2 Keuzemogelijkheden... 48
6.2 Welke producten in eindvoorraad ... 49
6.2.1 Indeling producten ... 49
6.2.2 Overwegingen... 50
6.2.2.1 Korte levertijd producten ... 50
6.2.2.2 Veel verkochte producten ... 52
6.2.2.3 Alleen snellopers ... 54
6.2.2.4 Eindvoorraad niet helemaal op het einde ... 55
6.2.3 Keuzemogelijkheden... 56
6.3 Assemblage in lijn of in cellen? ... 57
6.3.1 Overwegingen... 57
6.3.1.1 Lijnproductie ... 57
6.3.1.2 Parallellijnen ... 57
6.3.1.3 Assemblage in cellen ... 58
6.3.1.4 Gedeeltelijk in lijn en in cellen ... 58
6.3.2 Keuzemogelijkheden... 59
6.4 Coaten opnemen in lijn of niet... 59
6.4.1 Overwegingen... 60
6.4.1.1 Coaten niet opnemen in lijn... 60
6.4.1.2 Coaten in lijn... 60
6.4.1.3 Coaten gedeeltelijk in lijn ... 61
9
6.4.2.1 Omsteltijd reduceren ... 62
6.4.2.2 Handmatig parallel coaten ... 63
6.4.2.3 Seriële coatcabine toevoegen... 64
6.5 Aansturing van afdeling Voorbewerking ... 65
6.5.1 Overwegingen... 65 6.5.1.1 Kanban aansturing ... 65 6.5.1.2 POLCA aansturing ... 67 6.5.1.3 CONWIP aansturing... 68 6.5.2 Keuzemogelijkheden... 69 6.6 Flexibiliteit ponsmachine ... 69 6.6.1 Overwegingen... 70 6.6.1.1 Alles uitbesteden ... 70
6.6.1.2 Ponsnibbelmachine voor 90% volplannen ... 70
6.6.1.3 Ponsnibbelen voor 70% inplannen ... 71
6.6.2 Keuzemogelijkheden... 72 7 Concepten ... 73 7.1 Morfologisch overzicht ... 73 7.2 Conceptbeschrijvingen ... 74 7.2.1 Concept 1... 74 7.2.2 Concept 2... 76 7.2.3 Concept 3... 77 8 Aanbevelingen ... 79 8.1 Conceptkeuze ... 79
8.1.1 Verbetertraject en performance indicatoren ... 79
10
1 Inleiding onderzoek
Binnen Biddle wordt al ongeveer 3 jaar het woord ‘lean’ regelmatig geroepen. Hoewel iedere werknemer al een behoorlijke mening over dit begrip heeft, is er nog weinig ‘lean’ terug te zien in de productie. Dit afstudeeronderzoek heeft betrekking op het verbeteren van de productie op basis van Lean Manufacturing. In dit hoofdstuk zal Biddle kort worden beschreven en zal worden ingegaan op de aanleiding voor deze opdracht. Verder zal de probleemstelling uiteengezet worden met daarbij het conceptueel model. Dit hoofdstuk wordt afgesloten met een overzicht van de te volgen onderzoeksopzet.
1.1
Biddle bv
Biddle bv ontwikkelt, produceert en verkoopt producten en diensten op het gebied van klimaatbeheersing- en scheidingsystemen. Biddle is opgericht in Engeland en voor lange tijd was de familie Biddle eigenaar. In 1957 besloot de Engelse producent van verwarmingssystemen Biddle Ltd., dat de tijd rijp was voor vergroting van het afzetgebied. Hiertoe werd in Amsterdam datzelfde jaar nog een verkoopkantoor geopend, van waaruit het Europese vasteland moest worden veroverd. De resultaten vielen echter tegen. Niet alleen was de continentale maatvoering anders (centimeters i.p.v. inches), ook de kwaliteitseisen bleken op het continent heel anders dan aan de overzijde van de Noordzee. Na zes jaar ongemakkelijk pionieren werd besloten het Amsterdamse verkooppunt weer op te heffen en in het Friese Kootstertille een assemblagebedrijf te openen.
Sinds 2001 is Biddle opgenomen in de Carver groep die gespecialiseerd is in het produceren van klimaatproducten. Al 51 jaar is Biddle producent van klimaatsystemen. De vestiging van Biddle in Kootstertille produceert jaarlijks rond de vijf- tot zesduizend klimaatproducten. Hier vindt ook de ontwikkeling en een groot deel van de verkoop plaats. In totaal werken er in Kootstertille ongeveer 80 medewerkers waarvan 30 in de productie. Verder heeft Biddle verkoopkantoren in Duitsland, Frankrijk, België Groot-Brittannië en Canada.
1.2
Aanleiding opdracht
11
1.3
Probleemstelling
Naar aanleiding van de wens van Biddle de productie te verbeteren, zodat deze geschikt is voor de voorspelde toenemende vraag, is een probleemstelling opgesteld die bestaat uit een doelstelling, conceptueel model, operationalisering, vraagstelling en deelvragen.
1.3.1 Doelstelling
De huidige situatie van de productie van Biddle in kaart brengen en het aandragen van verbetervoorstellen zodat de productieperformance ook in de toekomst verbetert, zonder grote investeringen in gebouwen, machines en mensen.
1.3.2 Conceptueel model
Het conceptueel model heeft als doel het afbakenen van het onderzoek en zal het probleem inzichtelijk maken. In het model wordt aangegeven welke aspecten onderdeel uitmaken van het onderzoek. Aan de hand van kennis uit het bedrijf, literatuur en eigen inzicht is het model opgesteld, welke is weergegeven in onderstaande figuur.
Figuur 1.1 Conceptueel model
Het onderzoek richt zich op de productie van Biddle. Factoren die de productie omvatten zijn de organisatie, planning en besturing en lay-out. Deze factoren zijn de draaiknoppen die de performance van de productie bepalen. Door aan deze factoren te ‘draaien’, zal de performance beïnvloed worden.
Met één of meerdere methodes zal aan deze factoren ‘gedraaid’ worden zodat de performance verbeterd wordt.
Dat de drie stuurvariabelen binnen een cirkel staan (‘de productie van Biddle’) betekent dat de producten, de markt en de Carver groep invloed uitoefenen op alle drie stuurvariabelen. Tegelijk betekent de cirkel dat alle drie stuurvariabelen invloed uitoefenen op de performance. Waar de performance precies uit bestaat wordt in de volgende paragraaf duidelijk. Maar op welke manier de performance precies beïnvloed wordt door de drie stuurvariabelen kan pas op het einde van de diagnostische fase weergegeven worden (zie hoofdstuk 4).
12
manier kan veranderen, zodat deze de performance positief beïnvloeden. Welke methode voor verbetering gebruikt gaat worden zal in hoofdstuk 2 beter beschreven worden.
1.3.3 Operationalisering
1.3.3.1 Performance
Met performance wordt zowel de prestatie als uitvoering van de productie bedoeld. Het uitdrukken van performance voor een productie afdeling, kan op diverse manieren. In dit onderzoek worden de performance indicatoren van Slack en Lewis (2008) gebruikt. Deze indicatoren zijn:
• Kwaliteit; de kwaliteit van de producten die men produceert. Volgens Slack en Lewis kan kwaliteit op twee manieren beschreven worden; voor de mate waarin het product voldoet aan de specificaties en de kwaliteit van de specificaties. Hierbij is de mate waarin het product voldoet aan de specificaties het meest relevant voor productie. Daarnaast gaat het er om of de productie in staat is producten af te leveren die niet alleen aan de specificaties voldoen, maar ook betrouwbaar en van consistente kwaliteit zijn.
• Snelheid; de tijd tussen het begin en het eind van een productieproces. Ook wel de tijd die benodigd is om de behoeften te vervullen van interne of externe klanten. De doorlooptijd en levertijd zijn hier goede indicatoren.
• Betrouwbaarheid; de mate waarin omgegaan wordt met leverafspraken. Betrouwbaarheid is de helft van de totale leveringsprestatie. De andere helft wordt vervuld door de snelheid van de levering.
• Flexibiliteit; de gemakkelijkheid waarmee veranderingen kunnen worden doorgevoerd uitgesplitst in product, mix, volume en levering flexibiliteit. Product flexibiliteit geeft aan hoe de productie met de introductie van nieuwe producten of het veranderen van bestaande producten omgaat. Mix flexibiliteit geeft de mate van flexibiliteit waarmee een variëteit aan producten geproduceerd kan worden. Volume flexibiliteit is de mate van flexibiliteit van de productie die met fluctuatie in productaantallen omgaat. Levering flexibiliteit is de mate van aanpassen op veranderde leveringdata.
• Kosten; de kosten voor het produceren van een product. Deze kosten kunnen in drie categorieën opgesplitst worden: Operationele kosten; hieronder vallen kosten zoals arbeid, materaal, energie e.d. Kapitaal kosten; uitgaven aan de faciliteiten waarmee de producten geproduceerd worden. hieronder vallen de kosten van machines, gebouwen e.d. Werkkapitaal; kosten welke nodig zijn de tijd te overbruggen tussen de uitgaande en binnenkomende cashflows.
13
Operationele bronnen
Potentiële interne voordelen bevatten…
Performance indicator Marktvraag
Potentiële externe voordelen bevatten…
Error-vrije productie
Minder ontwrichting en complexiteit Meer interne betrouwbaarheid Lagere productiekosten
Kwaliteit Producten met hoog specificatie
niveau Error-vrije producten Betrouwbare producten Kortere doorlooptijden Minder tussenvoorraad Lagere overheadkosten Lagere operationele kosten
Snelheid Korte leveringstijden
Snelle response op verzoeken
Meer vertrouwen in productie Minder contingenties nodig Meer interne stabiliteit Lagere operationele kosten
Betrouwbaarheid Tijdige levering van producten
Kennis van leveringstijden
Betere response op onverwachte gebeurtenissen
Betere response op variatie van activiteiten
Lagere operationele kosten
Flexibiliteit Regelmatig nieuwe producten
Brede range van producten Mogelijkheid tot volume verandering Mogelijkheid tot levering verandering Productieve processen
Hogere marges
Kosten Lage prijzen
Tabel 1.1 Interne en externe voordelen bij overtreffen van elke performance indicator. (uit Slack en Lewis, 2008, tabel 2.3, p. 43)
1.3.3.2 Organisatie
Ook voor organisatie zijn diverse omschrijvingen te vinden. In dit geval wordt met organisatie bedoeld: de manier waarop het productie- en distributieproces binnen Biddle is ingedeeld. Volgens Bertrand, Wortmann en Wijngaard (1998) kan de interne organisatie van een bedrijf dat meerdere producten maakt, functioneel of productgericht ingedeeld zijn. Bij een functionele organisatie zijn de productieafdelingen gespecialiseerd in bepaalde technologieën. Bij een productgerichte organisatie beschikt elke productieafdeling over alle technologieën om een bepaald product te kunnen maken.
1.3.3.3 Planning en besturing
Planning en besturing houdt zich bezig met de beheersing van de beschikbaarheid en inzet van materialen en capaciteitsbronnen in tijd, hoeveelheid en plaats (Bertrand, et al 1998).
1.3.3.4 Lay-out
Een ruimtelijke groepering van mensen, machines en ruimtes in een begrensde ruimte (Botter, 1993; uit Renders en Rooda, 2005). Dit is erg afhankelijk van de manier waarop de productie georganiseerd is (productgericht of procesgericht).
1.3.3.5 Carver groep
14
1.3.3.6 Producten en Markt
De producten die Biddle maakt zullen invloed op de gehele productie hebben. In welke hoeveelheid en met welke levertijd de producten geproduceerd moeten worden is afhankelijk van de markt. De combinatie van producten en markt kan gezien worden als de enablers van de productie.
1.3.4 Relaties tussen variabelen
De variabelen organisatie, lay-out en planning en besturing kunnen in de context van een productie eigenlijk niet los van elkaar gezien worden. Alle drie hebben een zeer grote wederzijdse afhankelijkheid.
De manier van organiseren zal de planning en besturing beïnvloeden, deze samen geven weer een groot deel van de randvoorwaarden voor de lay-out. Maar ook heeft de lay-out invloeden op de organisatie, planning en besturing, door bijvoorbeeld beperkingen en randvoorwaarden.
1.3.5 Hoofdvraag
Hoe kan de performance van de productie van Biddle in de toekomst worden verbeterd?
1.3.6 Deelvragen
• Hoe is de huidige productie situatie van Biddle?
o Wat is de invloed van de huidige organisatie van de productie op de performance? o Wat is de invloed van de huidige lay-out op de performance?
o Wat is de invloed van de huidige planning en besturing op de performance? o Welke methode voor verbetering van de productie kan Biddle het beste gebruiken? • Op welke punten kan de productie van Biddle verbeterd worden?
1.4
Onderzoeksopzet
Dit onderzoek is opgebouwd volgens het Diagnose-Ontwerp-Verandering model van De Leeuw (2003), waarbij de onderdelen Diagnose en Ontwerp een centrale rol spelen.
1.4.1 Diagnose
Alvorens een ontwerp kan worden gemaakt van mogelijke verbetervoorstellen is het van belang om een goede diagnose te maken van de probleemsituatie en hiervan een helder beeld te vormen. De diagnose bestaat uit het pluriform kijken, beschrijven, analyseren, beoordelen en tenslotte een controle op volledigheid van de diagnose.
15
In de diagnostische fase van dit onderzoek zal de huidige situatie in kaart worden gebracht. De methode Value Stream Mapping (VSM) zal de kern van de diagnostische fase bepalen. Deze methode zal later uitgelegd worden.
1.4.2 Ontwerp
De ontwerpfase omvat het uitwerken van het gediagnosticeerde probleem tot een concrete oplossing. Het ontwerpen van oplossingen bestaat uit twee delen; het bepalen van de oplossingsrichting en het uitwerken daarvan in het concrete ontwerp van maatregelen. Het ontwerp is gericht op het maken van een model dat in de toekomstige situatie de verlangde performance levert (de Leeuw, 2003).
1.4.3 Verandering
16
2 Theoretisch kader
Kijkend naar het conceptueel model, zal de diagnostische fase zich richten op de drie beschreven factoren die zorgen voor de performance van de productie. Wanneer in de literatuur een methode gezocht wordt die voor de gewenste performance van de productie kan zorgen, kunnen verschillende methodes gebruikt worden. Echter als methode voor verbetering is er voor Lean Manufacturing gekozen, voor deze keuze zijn drie redenen:
- Gezien de doelstellingen van de productie van Biddle (verhoging van capaciteit in combinatie met hoge kwaliteit, korte levertijden, grote variëteit aan producten en lage kosten) zou in theorie Lean Manufacturing hiervoor kunnen zorgen (Womack en Jones, 1991).
- Bij Biddle wordt er al enige jaren gekeken of Lean Manufacturing een geschikte methode is om op de productie toe te passen. Vanuit het bedrijf is het gewenst hier een antwoord op te vinden.
- Lean Manufacturing is een methode waaronder veel andere methodes kunnen vallen. Het kan gezien worden als een soort van ‘Masterplan’ wat voor de randvoorwaarden en doelstellingen voor andere methodes zorgt.
De theorie achter Lean Manufacturing zal in de volgende paragraaf beschreven worden. Daarna volgt een uitleg welke methodes gebruikt worden om de huidige productiesituatie in kaart te brengen.
2.1
Lean Manufacturing
Lean Manufacturing is in de jaren vijftig ontstaan in de auto-industrie, om precies te zijn in een Japanse autofabriek van Toyota. Daar is door Taiichi Ohno een revolutionair systeem bedacht. Dit systeem combineert de beste kenmerken van ambacht (productie van hoge kwaliteit, individueel gemaakt en klantspecifiek) met massa productie (produceren in grote hoeveelheden voor een grote groep klanten tegen een lage prijs).
Het viel Taiichi Ohno op dat er zo ontzettend veel verspillingen op de productievloer te zien waren. Ohno kon al deze verspillingen onderbrengen in de volgende 7 groepen:
• Defecten • Voorraad • Onnodig transport • Onnodige bewegingen • Wachttijden • Procesverliezen • Overproductie
17
Deze activiteiten zouden zonder onderbrekingen en steeds efficiënter uitgevoerd moeten worden. Womack en Jones (2005) beschrijven een vijftal stappen voor het begeleiden van de strijd tegen verspilling:
• Specificeer precies de waarde per product • Identificeer de waardestroom voor elk product • Laat de waarde stromen zonder interrupties • Laat de klant de waarde trekken
• Streef naar perfectie
Naast het elimineren van verspillingen is ook de focus op de klant belangrijk. Voor Biddle is dit ook erg van toepassing. Door Lean Manufacturing zou steeds beter ingespeeld kunnen worden op de behoefte van de klant.
Dat Lean Manufacturing breder is dan hierboven wordt opgesomd, is duidelijk gemaakt in Figuur 2.1. Dit onderzoek heeft betrekking op slechts 4 van de 10 verschillende dimensies van het Lean systeem (de 4 aangegeven ‘operational constructs’). De andere dimensies zijn wel van invloed op dit onderzoek, maar daar wordt niet diep op ingegaan.
Figuur 2.1 Overzicht van Lean productie met onderliggende dimensies (uit Shah en Ward, 2007, p.799)
De implementatie van Lean Manufacturing moet volgens het ‘lean thinking’ principe bereikt worden door kleine verbeterstapjes, oftewel continue verbetering. Potentie voor verbetering is overal; hoe meer mensen mee kijken, hoe groter de kans dat het potentieel gerealiseerd wordt. Verbetering in productieprocessen vereist betrokkenheid van iedereen, met name van mensen op de werkvloer (Nicholas, 1998).
2.2
In kaart brengen van huidige productiesituatie
18
2.2.1 Interviews
Vooral tijdens de eerste weken van het onderzoek wordt veel informatie verzameld door middel van informele interviews met werknemers. Door gesprekken met werknemers van verschillende disciplines (productie, engineering, werkvoorbereiding en inkoop) wordt een redelijk betrouwbaar algemeen beeld gevormd van de huidige situatie. Deze informatie wordt ook gebruikt als input voor de VSM. De interviews geven inzicht in de volgende verspillingen:
• Defecten • Onnodig transport • Onnodige bewegingen • Onnodige procesverliezen • Overproductie
2.2.2 Foto’s
Foto’s worden gemaakt van verschillende situaties op de werkvloer die relevant lijken voor dit onderzoek. Het is een aanvulling om de huidige situatie van Biddle in kaart te brengen. Foto’s geven vooral een goed beeld van de volgende twee verspillingen:
• Voorraad • Transport
2.2.3 Value Stream Mapping (VSM)
Om input te verkrijgen voor een verbeterontwerp van het productieproces bij Biddle, zullen materiaal- en informatiestromen in de productie in kaart worden gebracht. Dit zal gedaan worden door middel van Value Stream Maps (VSM) (Rother en Shook, 2003). De eerste stap voor een VSM is het indelen van alle producten van Biddle in verschillende productgroepen. Uit deze productgroepen is gekozen een VSM te maken voor de productfamilie die bestaat uit de types luchtgordijnen CA, CITY en SF. Deze productfamilie vraagt ongeveer de helft van de productiecapaciteit, waardoor de productstroom goed zichtbaar is. Ook wordt verwacht dat deze productfamilie door verbeterd ontwerp de komende jaren met 15% per jaar gaat groeien.
Voor deze productfamilie worden de productiestappen, bewerkingstijden en voorraden zo goed mogelijk in kaart gebracht. De VSM die hieruit volgt zal de ‘current state’ map genoemd worden en zal centraal staan in de diagnostische fase. In de ontwerpfase van het onderzoek zal een of meerdere ‘future state’ VSM’s gemaakt worden, die de basis zullen vormen voor verbetervoorstellen (Rother en Shook, 2003). Van de verspillingen die door de Lean Manufacturing theorie geanalyseerd zijn, zal VSM vooral duidelijkheid geven in de volgende:
19
2.2.4 Process activity mapping (PAM)
Om dieper in de VSM te duiken wordt een methode gebruikt die Process activity mapping (PAM) heet (Hines en Rich, 1997). Deze methode zal in detail de verspillingen van het huidige productieproces weergeven.
• Onnodig transport • Onnodige bewegingen • Onnodige procesverliezen
PAM is een methode die elke handeling in een productiestap in detail beschrijft en waarbij de benodigde tijd ook gemeten wordt (Hines en Rich, 1997). Dit neemt relatief veel tijd in beslag, daarom is ervoor gekozen maar één bepaald type luchtgordijn uit de eerder geselecteerde productfamilie te beschrijven. De uitkomsten van deze methode zijn dus geen exacte meetgegevens voor de hele productie, maar zullen een goede indicatie van verspillingen en bewerkingstijden voor de hele productfamilie opleveren.
De metingen worden gedaan voor de gehele assemblage van een CA-S-200 luchtgordijn. Dit is een redelijk standaard luchtgordijn wat veel verkocht wordt. Elke handeling die de werknemer doet, wordt genoteerd, met de daarbij behorende tijdsperiode in secondes. Met de betreffende werknemer is afgesproken dat deze op de normale manier en tempo werkt. Hoewel er op veel assemblageplaatsen gewoonlijk meerdere toestellen (soms tot wel 10) tegelijk geassembleerd worden, wordt er nu één product tegelijk gemaakt zodat de verspillingen niet verborgen blijven. Bij de verwerking van de meetresultaten is elke beschreven handeling ingedeeld in klassen die waardetoevoegende en niet-waardetoevoegende activiteiten onderscheiden. Bij elke productiestap zijn op- of aanmerkingen gemaakt wat duidelijk maakt welke subonderdelen al gemaakt zijn, of welke problemen vaak optreden.
2.2.5 Multi Moment Opname (MMO)
Omdat met behulp van VSM alleen de materiaal- en informatiestroom van bepaalde productfamilies in kaart worden gebracht, is besloten gebruik te maken van Multi Moment Opname (MMO) methode. Deze methode wordt gebruikt voor de gehele productie. Hierdoor worden verspillingen gemeten, die niet allemaal met behulp van de VSM en PAM methode gemeten worden of op een andere manier gemeten worden. De metingen vinden als het ware op een hoger aggregatie niveau plaats. Hierdoor vult MMO de andere twee methodes goed aan. Van de zeven verspillingen die Ohno (Womack en Jones, 1991) beschrijft kunnen met MMO de volgende vier gemeten worden:
• Defecten • Wachttijden • Transport
• Onnodige bewegingen
20
dan besloten dat de machinebediende ook ‘direct productief’ is. De beschrijving van productiviteit per bewerkingsplaats is terug te vinden in (Bijlage 3 Opzet MMO studie).
Er wordt verwacht dat de eerder genoemde vier verspillingen met MMO op de volgende manier gemeten worden:
• Defecten: observeren van het aantal keer dat een medewerker bezig is een product of onderdeel te herstellen
• Wachttijden: observeren van medewerkers die op een bepaalde bewerking of op onderdelen staan te wachten
• Transport: observeren van het verplaatsen van (grote) onderdelen of producten
• Onnodige bewegingen: observeren van het aantal onnodige bewegingen op een werkplek (bijvoorbeeld gereedschap wisselen of zoeken)
Uit de proefrondes volgden een aantal activiteitscategorieën waarin de gemeten observaties van de verspillingen ingedeeld kunnen worden. Er is besloten om 16 activiteitscategorieën te meten (Bijlage 3 Opzet MMO studie). Deze categorieën zijn ingedeeld in de volgende drie klassen:
• Direct productief • Indirect productief • Niet productief
Op willekeurig gekozen momenten worden de 30 productiewerknemers geobserveerd. De betrouwbaarheid van de metingen is afhankelijk van het aantal metingen, de periode waarover gemeten wordt en het aantal te meten factoren. De metingen zijn begonnen met 16 verschillende activiteiten, welke achteraf eventueel weer samengevoegd kunnen worden. Over een periode van drie weken wordt een aantal keer per dag op onregelmatige tijdstippen een observatieronde gemaakt.
Ook met het oog op de context waarin de gehele organisatie van Biddle zich momenteel bevindt, worden MMO’s gemaakt als aanvulling op de VSM. Doel is om met deze methode de voortgang van het veranderingsproces van Biddle in cijfers uit te drukken. Dit zal van groot belang zijn om de board of directors in Groot Brittannië gemotiveerd te houden voor het veranderingsproces. Hiervoor is het wel nodig dat Biddle na een aantal verbeteringen in de productie weer een MMO op dezelfde manier gaat uitvoeren.
2.2.6 Relaties tussen de onderzoeksmethodes
Zoals in de voorgaande paragraven is aangegeven, brengen de vijf beschreven onderzoeksmethodes de verspillingen in kaart die in de productie van Biddle voorkomen. Met interviews en foto’s worden meer de algemene verspillingen in kaart gebracht. De methodes PAM, VSM en MMO zorgen voor kwantitatieve gegevens. Hierbij is het goed dat deze onderbouwd kunnen worden met behulp van foto’s en gegevens uit interviews.
21
Figuur 2.2 Weergave van relaties tussen onderzoeksmethoden t.o.v. de verspillingen in de productie
2.2.7 Lean initiators
Hoewel al ruim drie jaar getracht wordt Lean Manufacturing elementen door te voeren, is dat tot op heden door omstandigheden nauwelijks gelukt. Iets voor de start van dit onderzoek is een team samengesteld dat opnieuw wil gaan proberen Lean Manufacturing door te voeren. Dit team, hierna de ‘lean initiators’ te noemen, bestaat uit de twee voormannen, één werkvoorbereider, de productiemanager en tijdens dit onderzoek de afstudeerder.
De Lean initiators hebben regelmatig overleg, al of niet samen met een externe adviseur. Er wordt een driedaagse workshop georganiseerd waaraan diverse medewerkers uit verschillende afdelingen van Biddle mee doen. Het doel van deze driedaagse workshop is de complete organisatie te overtuigen van de vele voordelen die Lean Manufacturing met zich mee brengt en met de hele groep bepalen of Lean Manufacturing een geschikte methode voor Biddle is of niet. Wanneer Lean Manufacturing door iedereen geschikt bevonden wordt, kan er een gezamenlijk plan van aanpak opgesteld worden voor de invoering ervan.
22
3 Resultaten methodes
In dit hoofdstuk zullen de resultaten van de onderzoeksmethoden worden behandeld. In Figuur 3.1 is schematisch weergegeven hoe de huidige situatie van de productie met behulp van de verschillende methodes in kaart is gebracht, hierbij is grofweg aangegeven welk aandeel een producttype op de productie heeft. Foto’s, interviews en MMO zijn over de hele productie uitgevoerd. VSM is alleen gemaakt van productfamilie CA, CITY en SF. PAM is alleen uitgevoerd voor een specifiek type CA, waarna van dat type CA nog een VSM in detail gemaakt is.
Figuur 3.1 Schematische weergave van methodes die de huidige productie in kaart brengen.
3.1
Resultaten interviews en foto’s
Zoals in hoofdstuk 2 is aangegeven, is de diagnostische fase van dit onderzoek gestart met interviews met werknemers en het maken van foto’s. Hiermee is al een groot deel van de huidige situatie bekend geworden. Deze huidige situatie is beschreven in Bijlage 1, waarin naar voren komt waar volgens de medewerkers en na observaties de problemen per afdeling liggen. Deze problemen zijn samen met een aantal andere dingen die opvielen in Tabel 3.1 weergegeven.
23
3.2
Resultaten Multi Moment Opname
Uit de interviews is vaak naar voren gekomen dat er veel gezocht en gewacht moet worden op onderdelen. Vooral het wachten op onderdelen wordt aangegeven als ergernis en klacht nummer één. Tijdens de MMO werd juist het wachten en zoeken bijna niet waargenomen. Dit is te verklaren doordat werknemers niet echt gaan wachten, maar vaak iets anders gaan doen. Drie mogelijke acties van werknemers in plaats van wachten zijn:
- Medewerkers gaan met een ander product bezig en het nog niet gerede product zetten ze voorlopig aan de kant.
- Medewerkers gaan ‘zoeken’ naar de onderdelen door de fabriek, maar dit werd dan meestal waargenomen als ‘lopen onbelast’.
- Een derde oorzaak zou kunnen zijn dat medewerkers gaan overleggen met andere medewerkers om onderdelen te vinden of op tijd te produceren. Ook in dit geval wordt er niet ‘zoeken’ waargenomen, maar ‘overleg’ of ‘praten’.
Hoewel van te voren bepaald was wanneer een medewerker direct productief is, en de andere categorieën ook in overleg en naar aanleiding van interviews en de proefrondes zijn ontstaan, zijn er toch nog een aantal problemen naar aanleiding van de waarnemingen opgetreden:
- Wanneer een medewerker met lege handen door de productie liep, was het lastig in te schatten of die medewerker ‘onbelast rondliep’ of bezig was met intern transport.
- Verder leverde het verschil tussen ‘praten’ en ‘overleg’ een klein probleem op. Het verschil tussen deze twee activiteiten was erg moeilijk waar te nemen.
Toch is het belangrijk voor de resultaten van het onderzoek omdat bij beide problemen de twee activiteiten onder verschillende klassen vallen (niet productief of indirect productief). Voor de fijn afstemming is aan de hand van inschattingen van de voormannen achteraf de verhoudingen iets aangepast. De uiteindelijke resultaten van MMO zijn weergegeven in Tabel 3.2 Resultaten Multi Moment Opname. Direct productief 349 46,1% handling 78 10,3% Intern transport 61 8,1% Testen 35 4,6% Bonnen 20 2,6% Instellen machine 16 2,1% Overleg 13 1,7% Onderhoud 3 0,4% Indirect productief 226 29,8% Praten 115 15,2% Zoeken 30 4,0% Lopen onbelast 26 3,4% Wachten 6 0,8% Persoonlijke verzorging 4 0,5% Fouten oplossen 1 0,1% Niets 0 0,0% Niet productief 182 24,1% ziek/afwezig 111
Totaal aantal observaties 757 100,0%
24
Uiteindelijk zijn er 757 bruikbare observaties gedaan over een periode van 3 weken. Zoals eerder vermeld is de betrouwbaarheid van deze observaties afhankelijk van het aantal waarnemingen en het aantal verschillende activiteiten of klassen die gemeten is. In Bijlage 4 (Berekening van nauwkeurigheid MMO) is door middel van berekeningen aangetoond dat deze MMO studie een betrouwbaarheid heeft van 95%, met daarbij een absolute fout van 3,55% in de gemeten waarden.
Voor een MMO zijn 757 observaties niet enorm veel. Maar omdat de eerder genoemde problemen met observeren (overleg/praten en onbelast lopen/intern transport) optraden, zouden de resultaten niet veel betrouwbaarder zijn geworden, wanneer er nog veel meer observaties waren gedaan.
In Grafiek 3.1 is de gemiddelde productiviteit per uur weergegeven. Hierin is te zien dat er geen extreme afwijkingen in voorkomen. Alleen tussen twee en drie uur ’s middags is het percentage niet-productief het grootst (35%). Hier is geen duidelijke verklaring voor te geven.
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 7.15- 8.15 8.15- 9.15 9.15-10.30 10.30-11.30 11.30-13.00 13.00-14.00 14.00-15.00 15.00-16.00 totaal gemiddeld
productiviteit per uur gemiddeld per dag
Niet-productief Indirect productief Direct productief
Grafiek 3.1 Grafiek productiviteit per uur.
Hoewel met deze onderzoeksmethode niet exact duidelijk wordt hoeveel er daadwerkelijk wordt gewacht op onderdelen en hoe vaak er naar onderdelen gezocht moet worden, geven de resultaten wel andere nuttige informatie. Aan de hand van de resultaten uit de waarnemingen is bekend dat de productiemedewerkers 46% van hun tijd direct productief bezig zijn. Verder zijn ze bijna 30% van de tijd indirect productief. Er vanuit gaande dat het indirect productieve en niet productieve werk door invoering van Lean Manufacturing waarschijnlijk met wel 50% gereduceerd kan worden (Womack en Jones, 1991), kan aan de hand van deze resultaten geconcludeerd worden dat er in de huidige productie nog capaciteit over is.
25
3.3
Value Stream Map current state
3.3.1 Workshop Biddle
In hoofdstuk 2 is al verteld dat de Lean initiators een driedaagse Workshop gingen organiseren voor een twintigtal werknemers van Biddle. De eerste dag werd besteed aan introductie en uitleg van Lean Manufacturing. Op de tweede dag is met alle twintig werknemers een current state VSM van de gehele productie van Biddle gemaakt. Hierbij ging de aandacht vooral uit naar de informatiestromen. In de onderstaande foto (Figuur 3.2) is het uiteindelijke resultaat weergegeven. Kanttekening is wel dat hier geen rekening met de grootte van materiaalstromen is gehouden, waardoor een iets vertekend beeld is ontstaan. Echter het gaf de medewerkers van Biddle wel het inzicht dat er verbeterpotentieel in de huidige (productie)organisatie aanwezig is. De derde dag van de workshop is besteed aan het ontwerp van een future state VSM. Hier wordt in hoofdstuk 5.1 op teruggekomen.
Figuur 3.2 Foto current state VSM van hele productie van Biddle, gemaakt in workshop
3.3.2 VSM productfamilie Comfort luchtgordijnen
26
Het verschil met de gemaakte VSM in de workshop zit vooral in de hoeveelheid ‘lijntjes’. Voor de overzichtelijkheid is er voor gekozen alleen de belangrijkste materiaalstromen in kaart te brengen. Ook de informatiestromen die niet direct de productie beïnvloeden zijn weggelaten.
Figuur 3.3 VSM current state voor Comfort Luchtgordijnen
Bewerkingen
Zoals in Figuur 3.3 is te zien, is elke bewerking die deze productfamilie ondergaat in een zogenaamde procesbox weergegeven. Door alle bewerkingen in de juiste volgorde naast of boven elkaar te plaatsen ontstaat veel duidelijkheid over de manier waarop het product opgebouwd is. Onder en in de procesboxen zijn ook het aantal medewerkers op het specifieke bewerkingsstation weergegeven.
Materiaalstroom
De materiaalstromen zijn hier grotendeels met dikke onderbroken lijnen weergegeven. Deze lijnen geven aan dat het materiaal door de productie heen ‘gepusht’ wordt. De materiaalstroom van Elementen opslag naar Assemblage is weergegeven met een dunne onderbroken lijn omdat hier ‘pull’ productie betreft; er worden pas elementen gehaald wanneer deze nodig zijn. De materiaalstroom tussen het vlakke plaat magazijn naar Ponsnibbelen en Kantpersen is zowel ‘push’ als ‘pull’; het Ponsnibbelen wordt zowel door kanbankaarten en door productieorders aangestuurd.
Informatiestroom
27
systeem een centrale rol vervult. Zij zijn de schakel tussen Verkoop, Inkoop en de voormannen. Vanaf de voormannen wordt de gehele productie aangestuurd. Inkoopdelen worden via de afdeling inkoop bij externe leveranciers besteld.
Voorraden
Een volgende stap in het VSM is het toevoegen van de voorraden in de materiaalstroom. Tussen welke bewerkingen deze voorraden staan is goed te zien op de productievloer. In Figuur 3.3 zijn de voorraden aangegeven met een driehoek. Lastiger is het aangeven van de grootte van de voorraden. In principe zouden alle aantallen van materialen en onderdelen uit het MRP systeem gehaald kunnen worden, maar deze aantallen kloppen niet altijd. Daarom is het beter de voorraden daadwerkelijk te tellen op de productievloer. Voor de gerede producten en halffabricaten is dat niet zo moeilijk. Maar de grootte van de voorraden voor het kantpersen en puntlassen is lastiger vast te stellen omdat het daar allemaal verschillende onderdelen betreffen. Daarom is er voor dit VSM gekozen om de tussenvoorraden voor het kantpersen en puntlassen te schatten door drie verschillende onderdelen te tellen en daar het gemiddelde van te nemen. Gedurende dit onderzoek is er totaal drie keer geteld voor een betrouwbaarder resultaat (Bijlage 7 Tussenvoorraden). De tussenvoorraden worden over een bepaalde tijd op een bepaald niveau gebracht doordat het MRP systeem met behulp van veiligheidsvoorraden de tussenvoorraden blijft aanvullen. Er kan aangenomen worden dat na drie keer tellen de gemiddelde voorraad bekend geworden is. Hierdoor is een goede indicatie van de hoeveelheid Work in Process (WIP) van de Comfort Luchtgordijnen verkregen. De grootte van de voorraden zijn in Figuur 3.3 onder de driehoeken weergegeven.
Bewerkingstijden
Voor bewerkingstijd wordt de volgende definitie gebruikt: de gemiddelde tijd voor een bepaalde route vanaf het begin van een bewerking tot het einde van een bewerking (tot een voorraadpunt of tot een volgende bewerking) (Hopp en Spearman, 2001).
Ook de bewerkingstijden zijn lastig te bepalen, dit heeft de volgende oorzaken:
• Bijna alle onderdelen worden in serie geproduceerd, waarbij de seriegroottes ook nog variëren, hierdoor is de totale bewerkingstijd moeilijk te berekenen.
• Er bestaan nog meer productfamilies, waardoor niet de volledige capaciteit van bepaalde productieafdelingen naar één productfamilie is toe te schrijven.
• Binnen een productfamilie bestaat ook veel variatie. Niet elk product uit deze familie heeft dezelfde productietijd.
Bij het bepalen van de bewerkingstijden is gebruik gemaakt van het MRP systeem. Hierin staat namelijk de productietijd van elk onderdeel, maar dan wel voor een bepaalde seriegrootte. In deze productietijd is ook de eventuele omsteltijd meegerekend. Door de productietijd voor de gehele serie, te delen door de grootte van de serie, ontstaat er een redelijke benadering van de productietijd. Daarnaast zijn bewerkingstijden in overleg met de betreffende medewerkers en Werkvoorbereiding geschat. De bewerkingstijden zijn in Figuur 3.3 onder elke procesbox weergegeven.
Omsteltijden
28
medewerkers en Werkvoorbereiding geschat. Deze omsteltijden zijn in Figuur 3.4 weergegeven onder elke procesbox. Deze VSM is ook weergegeven in Bijlage 6.
Figuur 3.4 VSM current state Comfort Luchtgordijnen in detail
Beschikbare capaciteit
In Figuur 3.4 is ook de beschikbare capaciteit per bewerking onder elke procesbox toegevoegd. Met de beschikbare capaciteit wordt het percentage van de capaciteit bedoeld die beschikbaar is voor de productfamilie Comfort Luchtgordijnen. Deze is afhankelijk van het aantal medewerkers en machines per bewerkingstation. Daarna is de beschikbare capaciteit berekend op basis van de beschikbare data uit 2007 en 2008. De berekeningen van de beschikbare capaciteit zijn weergegeven in Bijlage 8.
Doorlooptijden
Met doorlooptijd van een bepaalde route of lijn wordt de tijd die nodig is voor de productie van één product op die route of lijn bedoeld (Hopp en Spearman, 2001). Dit komt neer op een optelsom van alle bewerkingstijden en wachttijden. De gemiddelde wachttijden in de voorraadpunten zijn bepaald door het aantal onderdelen of producten op voorraad te vermenigvuldigen met de beschikbare capaciteit en bewerkingstijd van de eerstvolgende bewerking (Bijlage 9 Berekening doorlooptijden van tussenvoorraden)
29
Met behulp van schattingen en oude data uit onder andere het MRP systeem is de VSM van de Comfort Luchtgordijnen redelijk volledig ingevuld. Hiermee is een overzichtelijke indruk verkregen van de productie van Biddle. Er is meer inzicht in de gevolgen van overproductie, vooral doordat het aantal voorraadpunten, de grootte van de voorraden en de wachttijden grotendeels bekend zijn. Maar doordat de meeste bewerkingstijden zijn geschat of uit het MRP systeem gehaald zijn, heeft deze VSM niet de gewenste betrouwbaarheid om als basis te dienen voor concrete verbeteringen. Wanneer de exacte bewerkingstijden bekend zijn, is het gemakkelijker concrete verbeteringen door te voeren.
Van de zeven verspillingen is nog niet van elke verspilling bekend in hoeverre deze in de productie van Biddle plaatsvindt. Het is nog steeds niet bekend is hoeveel verspillingen er daadwerkelijk in de productie plaatsvinden. Daarom is er voor gekozen gebruik te maken van een methode die deze resultaten wel kan leveren: Process Activity Mapping. Met de resultaten uit die methode kan een meer gedetailleerde VSM gemaakt worden. Deze zal in de volgende paragraaf beschreven worden.
3.4
Resultaten Process Activity Mapping
Process Activity Mapping (PAM) is uitgevoerd voor het grootste gedeelte van de productie van een bepaald type luchtgordijn: CA-S-200.
De volgende productiestappen zijn gevolgd: Puntlassen, Elementenbouw, Elektro-assemblage, Roosterassemblage, Klepassemblage, Eindassemblage en Klantspecifieke assemblage (allemaal beschreven in paragraaf 11.4). Van elke productiestap is elke handeling en bewerking beschreven en is de benodigde tijd opgenomen met een stopwatch. De gemeten handelingen en bewerkingen zijn bij het verwerken van de meetgegevens ingedeeld in productiviteitsklassen. Een voorbeeld van een PAM-meting is terug te vinden in Bijlage 10.
Het was ook mogelijk geweest PAM voor het ponsnibbelen en kantpersen uit te voeren, maar dit zou niet te gebruiken resultaten opleveren. Voor het kantpersen zou een kantpers voor elk klein onderdeeltje opnieuw ingesteld moeten worden, wat verhoudingsgewijs onrealistische omsteltijden oplevert. Voor de ponsnibbelmachine zouden speciale ponsprogramma’s geschreven moeten worden zodat alle onderdelen specifiek voor een CA-S-200 achterelkaar en uit zo weinig mogelijk platen geponst worden. Verder is er voor gekozen om coaten niet in PAM mee te nemen. Coaten heeft een vaste bewerking- en doorlooptijd, en de omsteltijden zouden verder niet gemeten worden met PAM. Deze zijn reeds meegenomen in de resultaten van MMO.
proces klassificatie min. perc.
Direct waarde toevoegend werk 66,2 45,6%
Materiaal handling 15,1 10,4%
Transport 27,9 19,3%
Testen 10,9 7,5%
Zoeken 1,7 1,2%
Gereedschap handling 6,2 4,3%
Algemeen indirect waarde toevoegend werk 17,0 11,7%
30
Uit de bovenstaande Tabel 3.3 komt naar voren dat er tijdens de assemblage van een CA-S-200 luchtgordijn slechts 45,7% van de tijd ‘direct waardetoevoegend werk’ gedaan wordt. In Bijlage 10 Voorbeeld van meting: Puntlassen
zijn de resultaten in detail weergegeven. De rest van de metingen vallen allemaal onder ‘indirect waardetoevoegend werk’, want zoals uitgelegd in 2.2.4 waren er tijdens de metingen geen momenten waarop medewerkers niet productief waren.
Opvallend is de grote hoeveelheid materiaal handling en transport. Deze nemen samen bijna 30% van de assemblagetijd in beslag. Dit is dan ook de hoofdreden waarom zoveel mogelijk getracht wordt in serie te produceren, waarmee de hoeveelheid materiaal handling en transport iets gereduceerd wordt.
Ook tijdens PAM is geen ‘wachten’ en weinig ‘zoeken’ waargenomen. Dit was ook niet de insteek van PAM, want daar was de MMO voor. Er is juist voor gekozen geen werkzaamheden te meten die niet gaan zoals het hoort, zodat uiteindelijk geen resultaten naar voren komen die verder niet gebruikt kunnen worden. Daarom zijn alle metingen waarbij iets ‘mis’ ging, opnieuw gedaan.
Hoewel er alleen maar werk gemeten werd zonder dingen die mis gingen, is de betrouwbaarheid van deze metingen behoorlijk hoog. Dit is niet echt in cijfers uit te drukken, maar bepaalde metingen zijn meerdere keren gedaan om te kijken of er afwijkende resultaten uit kwamen. Dit was niet het geval.
PAM heeft alleen metingen gedaan van direct en indirect waardetoevoegend werk. Daarom zou voor realistisch resultaat deze uitkomsten maal een factor 0,76 gedaan worden. Immers uit de resultaten van de MMO bleek dat 76% van de tijd direct of indirect waardetoevoegend werk werd gedaan.
Percentage incl. proces klassificatie min. perc. MMO resultaat
Direct waarde toevoegend werk 66,2 45,6% 34,7%
Materiaal handling 15,1 10,4% 7,9%
Transport 27,9 19,3% 14,6%
Testen 10,9 7,5% 5,7%
Zoeken 1,7 1,2% 0,9%
Gereedschap handling 6,2 4,3% 3,3%
Algemeen indirect waarde toevoegend werk 17,0 11,7% 8,9%
Niet productief (uit MMO) 24,0%
145,0 100,0%
Tabel 3.4 Percentages waardetoevoegend werk in combinatie met MMO resultaten
31
Wanneer gekeken wordt naar de doelstellingen van PAM (opgesteld in hoofdstuk 2.2) is er goed inzicht gecreëerd in de volgende verspillingen:
• Onnodig transport
• Onnodige processtappen/procesverliezen • Onnodige bewegingen
Verder kan PAM eventueel later gebruikt worden om takttijden te bepalen om zo eventueel een productielijn te balanceren.
Met PAM zijn alle (behalve Ponsnibbelen en Kantpersen) exacte bewerkingstijden per bewerking bekend geworden. Deze kunnen weer toegevoegd worden in de VSM.
3.4.1 VSM current state CA-S-200
Door middel van de gebruikte methodes is het gelukt een complete VSM te maken van een specifiek producttype. Deze is weergegeven Figuur 3.5 en in Bijlage 12.
Beschikbare capaciteit
Zoals in 3.3.2 voor de productfamilie Comfort Luchtgordijnen is gedaan, is ook voor de CA-S-200 de beschikbare capaciteit berekend. Hiervoor is de verhouding tussen het aantal geproduceerde CA-S-200 luchtgordijnen en het totaal aantal geproduceerde Comfort Luchtgordijnen gebruikt. In Tabel 3.5 is aangegeven welk aandeel (in aantallen) de CA-S-200 heeft voor de gehele productie.
Gegevens over 2 jaar (2007 en 2008) Percentage CA S-200 Totaal aantal klimaatproducten 11246 3,6%
Totaal aantal Comfort luchtgordijnen 5051 8,1%
Totaal aantal CA's 3220 12,7%
Totaal aantal water verwarmde CA's 2727 15,0% Totaal aantal CA S-200 410 100,0%
Tabel 3.5 Aandeel van CA-S-200 luchtgordijn
De berekeningen van de beschikbare capaciteit per bewerkingstation zijn terug te vinden in Bijlage 8. In de VSM is de beschikbare capaciteit per bewerkingstation weergegeven onder elke procesbox.
Effectieve bewerkingstijd
Op het Ponsnibbelen en Kantpersen na kan voor alle bewerkingstations de exacte bewerkingstijd weergegeven worden. Deze zijn zo uit de meetresultaten van PAM gehaald (Bijlage 11). Met de effectieve bewerkingstijd vallen alle direct waardetoevoegende activiteiten die met PAM gemeten zijn.
Totale bewerkingstijd
32 Voorraadpunten
Net zoals bij de Comfort Luchtgordijnen is ook drie keer alle tussenvoorraden voor de CA-S-200 geteld. Dit houdt in dat specifiek voor de CA-S-200 voor elke bewerking de halfgerede producten en onderdelen in alle tussenvoorraden geteld zijn (Bijlage 7 Tussenvoorraden).
Ook de wachttijden in de voorraadpunten zijn in de VSM weergegeven. Hier is weer rekening gehouden met de beschikbare capaciteit voor de CA-S-200 in de eerstvolgende bewerkingstap (zie Bijlage 8 en Bijlage 9). Het is belangrijk deze beschikbare capaciteit aan te geven omdat het optimaliseren van deze VSM alleen niet leidt tot een optimalisatie voor de gehele productie.
Doorlooptijd
De bewerkingstijden en wachttijden zijn weergegeven op de tijdlijn die onder de gehele VSM doorloopt. Door deze bewerkings- en wachttijden op te tellen ontstaat de totale doorlooptijd. De totale doorlooptijd voor de CA-S-200 bedraagt 702 uur. Zonder wachttijden zou een CA-S-200 in 3,25 uur geproduceerd kunnen worden. De effectieve bewerkingstijd alleen (dus alleen maar direct waardetoevoegende activiteiten) bedraagt maar 2 uur en 25 minuten.
33
4 Beantwoording deelvragen
Ter afsluiting van de diagnostische fase, worden hieronder zo goed mogelijk de eerste deelvragen beantwoord. Dit wordt gedaan door eerst samenvattend de huidige organisatie, lay-out en planning en besturing te beschrijven volgens de definities in paragraaf 1.3.3. Daarna zullen de vijf indicatoren van Slack en Lewis (2008) beschreven worden voor de huidige situatie, om op die manier drie deelvragen zo compleet mogelijk te beantwoorden. Dit hoofdstuk wordt afgesloten met een figuur die de hieronder beschreven relaties tussen de variabelen en indicatoren figuurlijk weergeeft.
4.1
Huidige organisatie
Er wordt veel in series geproduceerd. Dit wordt vooral gedaan om op deze manier zo efficiënt mogelijk te produceren. Hiermee wordt het ‘probleem’ van de warmte-elementen uit het magazijn halen een beetje verdoezeld. Door ‘schaalvoordelen’ worden inefficiënte werkzaamheden naar de achtergrond gedrukt.
De productieorganisatie wordt momenteel behoorlijk geleid door de gevraagde flexibiliteit in levertijden. Hierdoor is er besloten het KOOP (Klant-order-ontkoppel-punt) (Bertrand et al, 1998) in een zo laat mogelijk stadium in de productie te plaatsen. Deze ligt voor de meeste producten na het coaten. Dit houdt wel in dat daar een behoorlijk groot voorraadpunt ontstaat.
4.2
Invloed lay-out
Zoals eerder vermeld bestaat de gehele productie uit twee delen: Voorbewerking en Assemblage. De gehele voorbewerking is ingericht in een proces-georienteerde lay-out (process-oriented layout). De assemblage heeft een product-georienteerde lay-out: de machines en werkplekken zijn ingedeeld naar specifieke producten (Hopp en Spearman, 2001).
Als gevolg van het plaatsen van het KOOP in een laat stadium in de productie is er voor elke productiestap een tussenvoorraad ingericht. Hierdoor wordt een groot gedeelte van de ruimtes gevuld. Verder wordt er veel gebruik gemaakt van karren voor intern transport, ook deze nemen veel ruimte in beslag en geven een rommelige indruk.
Doordat bijna alle inkoopdelen in het magazijn opgeslagen worden, is er veel intern transport nodig om alle onderdelen op de juiste assemblageplaats te krijgen. Dit bleek ook uit de resultaten van de MMO methode die een totaal percentage intern transport van 8,1% aangaf (Tabel 3.2 Resultaten Multi Moment Opname). Specifiek voor het CA-S-200 luchtgordijn bleek uit de combinatie van de metingen van MMO en PAM dat 14% van de tijd aan intern transport besteed wordt (uit Tabel 3.4).
4.3
Invloed planning en besturing
34
van de productie valt ‘pull’ productie te ontdekken, welke zich kenmerkt doordat er pas iets geproduceerd wordt, wanneer er echt vraag voor is. Dit gebeurt bij het Ponsnibbelen waar voor een gedeelte de vraag gecreëerd wordt door kanbankaarten. Ook kan gezegd worden dat de Eindassemblage gebruik maakt van pull productie, omdat daar op order geassembleerd wordt en de materiaaluitgifte op basis van vraag gebeurd (Bertrand et al, 1998).
4.4
Huidige performance
Omdat het lastig is alle bevindingen te verdelen onder de drie stuurvariabelen, worden de deelvragen nu verder beantwoord aan de hand van de performance indicatoren die in paragraaf 1.3.3 weergegeven zijn.
4.4.1 Huidige kwaliteit
Doordat alle producten getest worden voordat ze afgeleverd worden, voldoen alle producten aan de specificaties. Hiervoor worden tabellen met waarden (inclusief toleranties) gebruikt. Er bestaan voor elk bewerkingstation voorgeschreven werkinstructies, maar alle medewerkers hebben hun eigen standaard manier van werken ontwikkeld. Hierdoor kan afgevraagd worden hoe consistent de kwaliteit van de producten van Biddle is. Aan de andere kant beschikt Biddle over medewerkers die al vele jaren op dezelfde productieafdeling werken. Hierdoor is een bepaalde routine en ongeschreven kennis opgebouwd.
Ook inkoop heeft een grote bijdrage aan de kwaliteit, omdat het vooral de inkoopdelen in de producten van Biddle zijn die de levensduur en de kwaliteit bepalen. Een aantal inkoopdelen wordt dan ook getest vóór assemblage (elementen).
In Tabel 4.1 en Grafiek 4.1 is het aantal defecten dat bij klanten optreedt weergegeven. De gebruikte data komt uit het boekjaar 2007/2008 dat van augustus tot en met juli loopt. In de tabel is het aantal ontdekte fouten per maand weergegeven, samen met het aantal geproduceerde producten die maand. De fouten zijn uitgesplitst in leverancier gerelateerde- en productie gerelateerde fouten. Hierbij vallen ontwerpfouten van engineering en R&D ook onder productie. Het totaal aantal ontdekte fouten per maand zijn niet gerelateerd aan de geproduceerde producten van die maand, maar vallen wel binnen de garantietermijn van 5 jaar. Gemiddeld heeft Biddle in 07/08 een kwaliteit van xx% geleverd, wat best hoog is.
Kwaliteitsindex boekjaar 2007-2008
08-2007 09-2007 10-2007 11-2007 12-2007 01-2008 02-2008 03-2008 04-2008 05-2008 06-2008 07-2008 Totaal
Productie gerelateerde fouten* x x x x x x x x x x x x x
Leverancier gerelateerde fouten x x x x x x x x x x x x x
Totaal aantal fouten X X X X X X X X X X X X X
Geproduceerd 359 588 533 521 233 389 451 382 390 435 454 428 5163
Kwaliteitsindex (totaal) ####### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### ###### * hieronder vallen ook de fouten gemaakt door R&D
35 0,0% 1,0% 2,0% 3,0% 4,0% 5,0% 6,0% 7,0% 8,0% 08-07 09-07 10-07 11-07 12-07 01-08 02-08 03-08 04-08 05-08 06-08 07-08 P er ce n ta g e fo u te n
Maand waarin fout ontdekt wordt
Kwaliteitsindex boekjaar 2007-2008
Kwaliteitsindex (totaal)
Productiefouten
Leverancier fouten
Grafiek 4.1 Kwaliteitsindex van boekjaar 2007/2008
Van de interne kwaliteit zijn minder gegevens bekend. Enige indicatie kan verkregen worden doordat bijgehouden wordt hoeveel oud-ijzer elke maand weggebracht wordt. Deze hoeveelheid oud-ijzer bestaat grofweg uit 85% afval ontstaan bij het ponsnibbelen, wat niks zegt over de interne kwaliteit. De rest is grotendeels ontstaan uit procesverliezen, oftewel productiefouten. In boekjaar 07/08 is 104 ton oud-ijzer afgevoerd. Met aftrek van het ponsnibbelafval en ander restafval leverden de procesverliezen ongeveer 11 ton aan oud-ijzer. Dit komt neer op bijna 4% van de totale hoeveelheid ingekochte plaat.
Ook met behulp van de uitgevoerde methodes kon de interne kwaliteit niet aangegeven worden. Perceptie van medewerkers is wel dat er intern te veel fouten gemaakt worden, waardoor in een later stadium in de productie op onderdelen gewacht moet worden.
36
4.4.2 Huidige snelheid
Met behulp van PAM en VSM is duidelijk geworden wat de gemiddelde doorlooptijd is van het type CA-S-200 en van de Comfort luchtgordijnen. Deze zijn respectievelijk 702 en 729 uren, wat erg lang is (ongeveer 18 weken). Kanttekening hierbij is wel dat bij de berekening van deze doorlooptijden een aantal aannames gemaakt zijn. Hierdoor zou een iets vertekend beeld gecreëerd kunnen zijn. Deze doorlooptijden geven dus vooral een goede indicatie van de werkelijke gemiddelde doorlooptijden.
Wanneer naar de effectieve bewerkingstijd gekeken wordt, blijkt dat het mogelijk is om veel sneller te produceren. Een CA-S-200 zou al in 2 uur en 25 minuten geproduceerd kunnen worden. Momenteel is Biddle in staat om binnen korte tijd (soms binnen één dag) te leveren door veelvuldig gebruik te maken van tussenvoorraden. Intern gezien zorgen tussenvoorraden voor lange doorlooptijden, maar indirect ook voor hogere overhead- en operationele kosten (Slack en Lewis, 2008).
Biddle is goed in staat gerede producten af te leveren op afgesproken en redelijk korte levertijden (zie Tabel 4.2). Echter bij speciale verzoeken, bijvoorbeeld een andere kleur of kleine aanpassing aan product, wordt de levertijd gemakkelijk met twee weken verlengd. Deze verlenging kan veroorzaakt worden door zowel interne als externe organisaties, doordat er meer geregeld moet worden (bijvoorbeeld het bestellen van speciale onderdelen of speciaal coatpoeder). Er kan geconcludeerd worden dat Biddle geen snelle response heeft op speciale verzoeken. Toch doet Biddle het in vergelijking met concurrenten niet zo slecht met speciale verzoeken. Klanten komen juist naar Biddle wanneer er iets speciaals gevraagd wordt.
Totaal aantal Te laat
Periode orders geleverd
08-07 97,9% 234 5 09-07 97,6% 252 6 10-07 98,0% 404 8 11-07 98,7% 371 5 12-07 100,0% 241 0 01-08 99,5% 434 2 02-08 99,2% 361 3 03-08 99,7% 378 1 04-08 99,1% 324 3 05-08 99,0% 295 3 06-08 99,7% 327 1 07-08 99,6% 238 1 Totaal 99,0% 3859 38
Tabel 4.2 Leverbetrouwbaarheid Biddle in boekjaar 07/08
4.4.3 Huidige betrouwbaarheid
37
wordt in overleg met Verkoop, Inkoop, Werkvoorbereiding en met behulp van het MRP systeem een inschatting van de levertijd gemaakt.
Intern is deze onduidelijkheid ook merkbaar. Doordat bewerkingstijden alleen grof bekend zijn, is het moeilijk in te schatten hoeveel beschikbare capaciteit de productie heeft. Hierdoor worden er soms te veel orders ingegeven, terwijl het een dag later weer veel rustiger kan zijn. Dit zorgt voor een bepaalde mate van interne instabiliteit en hogere operationele kosten omdat er op bepaalde fronten ‘bijgesprongen’ moet worden.
4.4.4 Huidige flexibiliteit
De productie van Biddle kan gezien de waarnemingen en interviews redelijk flexibel genoemd worden. Hoewel de mate van flexibiliteit moeilijk is te meten, weet de productie toch de meeste orders redelijk te verwerken en bepaalde orders zelfs binnen één dag. Hierbij wordt de input van orders niet beperkt door flexibiliteitgrenzen zoals productmix. Eigenlijk is de bepalende factor ten aanzien van flexibiliteit het al of niet aanwezig zijn van onderdelen. Zowel plaatonderdelen als kritische componenten. Wanneer er sprake is van capaciteitstekort wordt er redelijk snel gekozen voor overwerken.
Leveringflexibiliteit kan bij een verkorting van levertijd ook eventueel ook behaald worden door overwerken.
Qua volumeflexibiliteit weet Biddle zich ook redelijk te handhaven doordat met verkoop grove afspraken zijn gemaakt over levertijden. Zo worden grote fluctuaties in de vraag opgevangen. Een andere vorm van flexibiliteit is productflexibiliteit. In principe kan Biddle elk product produceren en ontwikkelen op gebied van klimaatwerk, zo lang de klant er (genoeg) voor wil betalen.
Toch is Biddle niet zó flexibel als hierboven beschreven. Biddle is inderdaad in staat om bepaalde pieken (in volume, productmix of capaciteit) op te vangen, maar dit heeft wel gevolgen voor de rest van de productie. Andere werkzaamheden en orders met langere levertijden worden aan de kant geschoven, zodat daar later weer problemen mee kunnen ontstaan. Een piek kan dus opgevangen worden, maar de productie heeft weer enige tijd nodig om te ‘revalideren’. Wanneer er een tweede piek direct achteraan komt, ontstaat er wel echt een probleem.
De reden waarom Biddle toch in staat is redelijk flexibel te zijn is voorraden. Door de reeds toegevoegde waarde en de beperkte toepasbaarheid voor specifieke producttypes, is dit een tamelijk dure en riskante vorm van flexibiliteit (Bertrand et al, 1998).
4.4.5 Huidige kosten
De kostprijs van de producten van Biddle bestaat voor ongeveer de helft uit overhead kosten. Dit wordt deels veroorzaakt door de in verhouding grote afdeling R&D. De andere helft van de kostprijs, de directe kosten, bestaat grof gezegd uit materiaalkosten (75%) en directe loonkosten (25%). Wanneer gekeken wordt naar de resultaten van de MMO en PAM methodes komt naar voren dat de productiemedewerkers 25% van de tijd niet productief zijn. Grof gezegd heeft dit 3% invloed op de kostprijs:
% niet productief x % directe loonkosten (van directe kosten) x % directe kosten (van kostprijs) 25% x 25% x 50% = 3,1%
