Simulatie van Bedrijfsprocessen bij IJssel Technologie
een onderzoek naar de toegevoegde waarde van simulatie binnen IJssel Technologie
Frido Affourtit
Student nr. s1061658 Rijks Universiteit Groningen
2 Afstudeeronderzoek IJssel Technologie
Onderzoek naar het gebruik van simulatie binnen de productieontwikkelingsgroep van IJssel Technologie te Zwolle.
Begeleiding vanuit de Rijks Universiteit Groningen:
1e Begeleider: dr. J. Riezebos
2e Begeleider: dr. ir. D.J. van der Zee
Onderzoek uitgevoerd bij IJssel Technologie te Zwolle Afdeling productieontwikkeling – bedrijfskundige afdeling:
Begeleider IJssel Technologie: drs T. Overvliet
3
When you consider something ideal, you lose the opportunity to improve it Shoji Shiba
4
Inhoudsopgave
Inhoudsopgave ... 4
Voorwoord... 6
Management samenvatting... 7
Hoofdstuk 1 Bedrijfsschets... 9
1.1 Inleiding... 9
1.2 Aanleiding onderzoek... 9
1.3 Organisatiestructuur ... 9
1.4 Werkwijze / primair proces ... 9
1.5 Werkwijze ... 9
Hoofdstuk 2 Diagnose ... 9
2.1 Inleiding:... 9
2.2 Probleemsignaal ... 9
2.3 Probleemkluwen... 9
2.5 Afbakening ... 9
2.6 Randvoorwaarden ... 9
2.7 Probleemstelling van het onderzoek... 9
2.8 Doelstelling en vraagstelling van het onderzoek ... 9
Hoofdstuk 3 Theoretisch kader ... 9
3.1 Classificatie van simulatiemodellen ... 9
3.2 Vormen van simulatie ... 9
3.3 Criteria bij toepassing van simulatie... 9
3.4 Samenvatting theoretisch kader... 9
Hoofdstuk 4 Conceptueel model en onderzoeksvragen ... 9
4.1 Conceptueel model ... 9
4.2 Onderzoeksvragen... 9
4.3 Dataverzameling ... 9
4.4 Onderzoeksopzet... 9
Hoofdstuk 5 Afbakening diensten en marktsegmenten ... 9
5.1 Projecten... 9
5.2 Toegevoegde waarde simulatie ... 9
5.3 Afbakening Adviestraject ... 9
Hoofdstuk 6 Simulatie in de praktijk ... 9
6.1 Inleiding... 9
6.2 Deelvragen ... 9
6.3 Eisen en wensen ... 9
6.4 Keuzecriteria... 9
6.5 Onderzoek met behulp van casestudies... 9
6.6 Keuze van cases en opbouw ... 9
6.6.1 Keuze van cases ... 9
6.6.2 Welke gegevens verzamelen?... 9
6.7. Case Studies... 9
6.7.1 Eerste Casestudie - Bedrijf Y B.V... 9
6.7.2Tweede Pilot Bedrijf X Lichtmastenfabriek ... 9
6.8 Samenvatting case studies ... 9
6.9 Complete lijst selectiecriteria ... 9
Hoofdstuk 7 Software Selectie... 9
5
7.1 Soorten Software ... 9
7.2 Beschikbare pakketten – stap 2... 9
7.3 Definitieve pakketkeuze ... 9
Hoofdstuk 8 Implementatie... 9
8.1 Inleiding... 9
8.2 Doelstelling en werkwijze ... 9
8.3 Uitwerking en toelichting SIM-model, het stappenplan ... 9
8.4 Samenvatting ... 9
Hoofdstuk 9 Conclusie en Aanbevelingen... 9
9.1 Inleiding... 9
9.2 Conclusie... 9
9.3 Aanbevelingen ... 9
Literatuurlijst ... 9
Bijlagen... 9
6
Voorwoord
Het schrijven van deze scriptie dient als afronding van mijn onderzoek bij IJssel Technologie. Daarnaast is het eveneens het laatste onderdeel van mijn studie Technische BedrijfsWetenschappen aan de Rijks Universiteit van Groningen.
Tijdens dit onderzoek ben ik door een aantal mensen ondersteund. Daarom wil ik van deze gelegenheid graag gebruik maken om deze personen te bedanken.
Vanuit de universiteit wil ik allereerst de heer Jan Riezebos, mijn eerste begeleider, bedanken voor de aanwijzingen, opmerkingen en de steun die ik gekregen heb.
Vanzelfsprekend gaat ook mijn dank uit naar mijn tweede begeleider, de heer Durk- Jouke van der Zee. Hij voor zijn bedrage op het praktische vlak van het onderzoek naar simulatiesoftware en de eindbeoordeling van het onderzoek.
Dit onderzoek was niet mogelijk geweest zonder de medewerking van het bedrijf waar ik mijn onderzoek heb uitgevoerd, IJssel Technologie te Zwolle. Ik wil alle medewerkers bedanken van de afdelingen engineering en de productieontwikkelingsgroep voor hun medewerking en bijdrage aan het onderzoek. Van verscheidene medewerkers kon ik nuttige feedback verwachten. Specifiek wil ik Severin Hendrikx en Micheal Tean bedanken voor het mogelijk maken van het tweetal pilots. Vanzelfsprekend gaat mijn dank ook uit naar mijn begeleider binnen IJT, Taco Overvliet. Hij heeft mij de mogelijkheid geboden om het onderzoek uit te voeren en mij verder voorzien van informatie en feedback.
Tot slot wil ik iedereen bedanken die geholpen heeft met het geven van advies en het corrigeren van teksten. Om te voorkomen dat ik iemand vergeet, ga ik er vanuit dat een ieder die zich aangesproken voelt hierbij mijn dankwoord in ontvangst neemt.
Groningen, september 2006 Frido E. Affourtit
7
Management samenvatting
Deze scriptie is het resultaat van het uitgevoerde onderzoek bij de bedrijfskundige afdeling binnen IJssel Technologie te Zwolle. IJssel Technologie ondersteunt bedrijven bij het uitvoeren van hun primaire taken en verzorgt tevens bij enkele klanten het onderhoud op locatie. De bedrijfskundige afdeling biedt de helpende hand aan klanten welke een productieproces willen verbeteren. Dit kan zich bijvoorbeeld uiten in doorlooptijdverkorting, kleinere voorraden of het schoonhouden van de werkplek.
Aanleiding voor het onderzoek is de onvrede geweest met de huidige situatie. Binnen de afdeling bestaat al lange tijd de wens om projecten te ondersteunen met behulp van een simulatiepakket. Dit om veronderstellingen te kunnen toetsen, maar ook omdat klanten er naar vragen.
Met die reden is in het verleden het softwarepakket Taylor II aangeschaft. Dit pakket is echter nooit voldoende gebruikt. De afdeling wilde graag weten wat daarvan de oorzaak is en op basis daarvan beslissen wat simulatie als toegevoegde waarde kan zijn voor de afdeling.
Binnen het onderzoek is een probleemhebbersanalyse uitgevoerd om in kaart te brengen waar de knelpunten zich bevinden en hoe verscheidene probleemhebbers hier naar kijken. Aan de hand hiervan is de doelstelling opgesteld, welke de basis vormt van het onderzoek.
De doelstelling luidt als volgt:
Vaststellen op welke wijze simulatie kan bijdragen aan een kwaliteitsverbetering van de door de productieontwikkelingsgroep geleverde diensten.
Om door middel van wetenschappelijk onderzoek een oplossing te zoeken voor de gestelde doelstelling is een bijbehorende vraagstelling opgesteld:
Welke vorm van simulatie is geschikt voor gebruik binnen de productieontwikkelingsgroep, rekening houdend met de eisen en wensen van zowel de afdeling als de klant?
8 Deze vraagstelling is vervolgens opgedeeld in kleinere onderdelen, te weten de onderzoeksvragen. Door deze opsplitsing is de mogelijkheid gecreëerd om met behulp van de antwoorden op deze deelvragen een oplossing te bieden voor de gestelde doelstelling. De geformuleerde vraagstellingen zijn als volgt:
1. Welke vorm(en) van simulatie is voor de doelgroep van toepassing?
2. In welke situaties biedt simulatie als tool toegevoegde waarde?
3. Welke eisen en wensen zijn er binnen de productontwikkelingsgroep?
4. Op welk niveau is deskundigheid en simulatiekennis aanwezig?
5. Welk simulatiepakket is het meest geschikt voor de productieontwikkelingsgroep?
In de hoofdstukken vijf tot en met zeven worden antwoorden gezocht op de gestelde deelvragen.
Om hier samenvattend op terug te komen kan gezegd worden dat computersimulatie de meest geschikte vorm is voor de productieontwikkelingsgroep om toe te passen als tool.
Aan de hand van de selectieprocedure in hoofdstuk zeven is geconcludeerd dat het software pakket Flexsim het meest aansluit bij de wensen en eisen binnen de doelgroep.
In hoofdstuk acht is vervolgens een implementatietraject beschreven waarbij ook de kosten worden samengevat. Totaalbedrag van de korte termijninvestering bedraagt ruim € 26.000 euro. Hier zijn wel kosten inbegrepen op korte termijn voor wat betreft het inleren en eigen maken van de software. Alleen zal op de lange termijn het onderhouden en uitbreiden van de simulatie- en pakketkennis nog de nodige kosten met zich meebrengen. Verder wordt in dit hoofdstuk tevens de nadruk gelegd op een aantal aspecten die van groot belang zijn bij een succesvolle implementatie van de het softwarepakket.
De bedrijfsnamen van de in de pilots genoemde bedrijven zijn gewijzigd in verband met de openbaarheid van dit onderzoek.
9
Hoofdstuk 1 Bedrijfsschets
1.1 Inleiding
IJssel Technologie B.V. (IJT) is in 1993 ontstaan uit de verzelfstandiging van een aantal afdelingen van Scania Nederland B.V. te Zwolle, de grootste vestiging van deze Zweedse vrachtwagenproducent.
De eerste drie jaren van haar bestaan ging IJssel Technologie als dochter van Scania door het leven. In 1996 is zij door een management buy-out verzelfstandigd.
De onderneming groeide gestaag. In 1996 werd de vestiging in Zwolle te klein, hetgeen leidde tot de opening van een tweede vestiging in Deventer. In 1997 kwam er vervolgens een bij in Joure en in 1998 een in Amersfoort. Twee jaar later opende de vestiging Veendam haar poorten op het terrein van Nedmag. In juni 2003 verhuisde deze vestiging naar een eigen terrein in Ommelanderwijk te Veendam.
Al deze vestigingen illustreren het wezenlijke karakter van IJssel Technologie, de combinatie denken en doen, theorie en praktijk. Want alle vestigingen hebben zowel een kantoorgedeelte als een werkplaats.
IJssel Technologie telt nu 280 medewerkers en heeft op het ogenblik een omzet van 30 miljoen Euro.
IJsselTechnologie voert opdrachten uit voor een groot aantal klanten waarbij de branches zeer divers zijn. IJsselTechnologie kan ondersteuning geven bij het verbeteren van productieprocessen, echter ook bijvoorbeeld het toepassen van lean office bestaat tot de mogelijkheden. Verder worden enkele bedrijven continue ondersteund in hun productieproces, waaronder zeer grote bedrijven die produceren voor de internationale markt, bijvoorbeeld Scania, Hewlett-Packard en Nedmag. Verder enkele bedrijven voor wie IJsselTechnologie de afgelopen jaren opdrachten heeft afgerond: HP, Exel, Gazelle, Villeroy & Boch en CelaVita1. Dit is slechts een greep uit het totale klantenbestand om een indruk te krijgen van de klanten voor wie IJsselTechnologie opdrachten uitvoert.
1.2 Aanleiding onderzoek
Aanleiding voor het onderzoek is ontstaan uit de onvrede met de huidige situatie. Binnen de afdeling bestaat al lange tijd de wens om projecten te ondersteunen met behulp van simulatie. Dit om veronderstellingen te kunnen toetsen, maar ook omdat klanten tijdens een offertetraject er om vragen en zelfs vanwege het ontbreken ervan besluiten naar een concurrent te gaan.
1 Website IJssel Technologie www.ijsseltechnologie.nl
10 Met die reden is in het verleden het softwarepakket Taylor II aangeschaft. Dit pakket is echter nooit voldoende gebruikt. De leidinggevende binnen de afdeling wil graag weten wat daarvan de oorzaak is en op basis daarvan beslissen wat simulatie als toegevoegde waarde kan zijn voor de afdeling.
1.3 Organisatiestructuur
Zoals uit de inleiding blijkt bestaat IJsselTechnologie uit 5 vestigingen. Deze zijn terug te vinden in onderstaand organigram (figuur 1), welke een beeld geeft van de structuur van IJT. Hierbij valt op dat er behalve de 5 zelfstandige vestigingen tevens 4 filialen zijn die bij een klant zelf zijn opgericht. Hier is sprake van direct onderhoud op het bedrijfsterrein zelf.
Figuur 1: Organigram IJssel Technologie
Algemeen Directeur Rien Slingerland
Supportteam
Ontwerp & Realisatie Jan Volker
Onderhoud Gert van Amersfoort Productieontwikkeling
Rien Slingerland
IJT-Deventer Harry Abbing IJT-Zwolle
Ben Pross
IJT-Veendam Erik Oortwijn
IJT-Joure Johan Wanders
IJT-Amersfoort Richard Vonk
Interne Vestigingen
IJT-SNL Johan Wanders
IJT-Nedmag Albert Tuil
IJT-Exel Johan Paré
IJT-Avebé Jan Lowies IJT-Engineering
Frits Brouwer
Productieontwikkeling Henk Foole (Zwolle)
Interim Management In oprichting (Zwolle)
De afdeling “productieontwikkeling” onder IJT-Zwolle wordt ook wel de bedrijfskundige afdeling genoemd.
1.4 Werkwijze / primair proces
Het onderscheidend vermogen van IJssel Technologie is terug te vinden in de werkwijze en benadering van (potentiële) klanten. Na een quickscan of een oppervlakkig onderzoek wordt er een plan van aanpak opgesteld en een offerte uitgebracht.
11 Aan de hand hiervan wordt gewerkt aan verbetering van de bedrijfsprocessen. Het algemene denken hierbij valt onder de term lean production. Dit speelt een belangrijke rol in de manier van kijken naar processen die verbeterd dienen te worden. Hierbij ligt de nadruk niet op enkel een advies, ook de uitvoering van het gehele proces gebeurt onder regie van IJsselTechnologie. Zoals eerder aangegeven wordt er ook zorg gedragen voor een eventueel natraject of onderhoud indien dat door de klant gewenst is.
Figuur 2: Werkmethode schematisch
Techniek
Organisatie Werkmethode
In bovenstaand figuur wordt getracht de werkmethode te verduidelijken. Zoals eerder aangegeven wordt vanuit het productieproces en de techniek gekeken naar een werkmethode die verbetering zal opleveren ten opzichte van de huidige situatie. Een randvoorwaarde is natuurlijk dat het binnen de organisatie past. Door deze methode wordt iedereen actief betrokken bij het veranderingsproces zodat het productieproces op een “hoger” niveau gebracht kan worden.
Hierin verschilt IJT met sommige concurrenten die werken vanuit de organisatie en het management en vanuit daar een oplossing gaan zoeken en die opleggen aan de productiemedewerkers.
Verder wordt er veel in overleg met de klant gedaan. Alles wordt bedacht in samenwerking met medewerkers van zowel de productievloer als leidinggevenden.
Hierdoor wordt door middel van de bottom-up approach een goede basis gebouwd voor de implementatie van de nieuwe ideeën. Dit wordt verder ondersteund door het geven van workshop om zo de wijzigingen inzichtelijk te maken voor een ieder, of vragen op te roepen die kunnen leiden tot een beter herontwerp.
In figuur 3 is een schematische weergave van de stappen die genomen worden in het werkproces. Later wordt hier dieper op ingegaan. Aan de hand van onderzoek wordt de huidige situatie geanalyseerd en in kaart gebracht (quickscan). Na de workshop, die in veel situaties ingezet wordt, kan kritisch gekeken worden naar alle processen om de toevoegende waarde te evalueren.
12
Huidige situatie klant (“Ist”)
Gewenste situatie klant ( “Soll”) Workshop Lean
Production
Vertaalslag naar bedrijf Value Stream Mapping Ontwerp Masterplan
QuickScan Onderzoek / Advies
Implementatie Traject S
I M U L A T I E
?
? Werkproces en Simulatie
Figuur 3
Aan de hand van deze evaluatie kan tevens de volgorde van deze processen gewijzigd worden teneinde het gestelde doel te behalen.
Value Stream Mapping is hier een tool voor. Het masterplan wat hieruit volgt, kan als basis dienen voor de implementatie.
Quickscan
Vanuit de huidige situatie wordt begonnen met een analyse van mogelijke verbeterpunten door middel van een quickscan. Nadruk ligt hierbij op het in een zo kort mogelijk tijd een redelijke indruk krijgen van de problemen die er spelen binnen een organisatie. Vaak wordt binnen het tijdsbestek van één dag de onderneming nader geanalyseerd om zo het management een indruk te geven van wat er speelt en op welke manier IJT denkt hier een oplossing voor te kunnen bieden. Met behulp van deze quickscan kan IJT zich op korte termijn profileren, terwijl voor de klant dit een goedkope manier is om de problemen binnen de onderneming in kaart te brengen, waarbij besloten kan worden voor een vervolgtraject om de problemen ook daadwerkelijk aan te pakken.
Workshop Lean Production:
Tijdens deze workshop wordt een proces binnen
een willekeurige onderneming gesimuleerd / gedemonstreerd. Hierbij is het belangrijk inzicht te krijgen in probleemgebieden binnen de afstemming van afdelingen en processen binnen een organisatie. Lean production dient hiervoor als basis om tijdens deze workshop gezamenlijk naar processen te kijken en deze te verbeteren. Hierdoor wordt er door de deelnemers kennis genomen van belangrijke aspecten binnen lean producten, bijvoorbeeld de voordelen van single-flow in contrast met batch productie, overbodige processen (niet waarde toevoegend), verspillingen (misproducties) en verminderen of zelfs elimineren van tussenvoorraden. Een ander belangrijk voordeel is dat de kennis die de werknemers door deze workshop opdoen in de toekomst bijdraagt aan het zelfstandig herkennen van mogelijke verbeterpunten. Dit biedt de mogelijkheid tot een continu verbeterproces, ook na afronding van het gekozen project.
13 Value Stream Mapping(VSM)
De vertaalslag die hier wordt vermeld betreft het toepassen van algemene theorieën m.b.t. lean production op specifieke eigenschappen van het proces bij de klant. Deze vertaalslag is niet altijd even eenvoudig. Vele tools worden hiervoor ingezet, waarvan VSM een onderdeel is.
Binnen de module Value Stream Mapping wordt er door een projectgroep van het bedrijf onder leiding van een IJT-bedrijfskundige gekeken naar de huidige processen. Van het huidige proces binnen de onderneming worden deze processen schematisch achter elkaar gezet om zo een goed overzicht te krijgen van de keten. De nadruk ligt dan op het opsporen van niet waarde toevoegende activiteiten. Het verwijderen van deze activiteiten heeft een groot aantal positieve effecten op de keten, zoals onder andere doorlooptijdverkorting, kostenreductie, ruimtebesparing, minder materiaalmanagement op productievloeren en een reductie van administratieve taken.
Masterplan:
Met behulp van de opgestelde keten van bovenstaande Value Stream Map is het mogelijk om de layout van de fabriek kritisch te analyseren. Bij een masterplan wordt het huidige proces opnieuw ingericht zodat met de nieuwe layout en overige modificaties een beter productieproces ontstaat. Hierbij worden ook verwachtingen, bottlenecks en bijvoorbeeld te verwachten productieaantallen gespecificeerd. Op basis van dit masterplan wordt vervolgens de implementatie bewerkstelligd.
Ten grondslag aan deze modules liggen de basisprincipes van Lean Production. Hierbij ligt de nadruk op singleflow productie, werken met takt-tijden en het minimaliseren van tussenvoorraden en verspillingen.
Om de principes van lean production toe te kunnen passen, wordt er gebruik gemaakt van een toolkit met daarin uitgedachte tools en modules die dit gedachtegoed tot uiting brengen
Implementatie
Het implementatietraject is vervolgens een samenspel van de betrokken afdelingen.
Hierbij wordt het nieuwe ontwerp toegepast in de organisatie zodat het productieproces verbeterd wordt. IJsselTechnologie kan hierbij op vele vlakken bijspringen, zowel op managementniveau als op de productievloer.
Simulatie
Het onderdeel simulatie, dat in het figuur een raakvlak heeft met alle overige aspecten binnen het werkproces, vormt tegelijk de managementvraag c.q. het probleemsignaal.
De opdrachtgever voor het onderzoek merkt dat simulatie een steeds belangrijker aspect blijkt binnen de markt die bediend wordt.
14 Zoals eerder vermeld komt het zelfs een enkele keer voor dat door het ontbreken van simulatie als tool een offerte niet omgezet wordt in een definitieve opdracht. Ook met de gedachte dat simulatie kan bijdragen aan de kwaliteit van de geboden diensten is in het verleden al overgegaan tot de aanschaf van een simulatiepakket.
Hoewel in figuur 3 het raakvlak tussen simulatie en de overige aspecten van het proces duidelijk is, moet onderzocht worden op welke wijze simulatie een toegevoegde waarde kan hebben.
1.5 Werkwijze
Een goed inzicht in de wijze van werken binnen IJT kan verkregen worden door een analyse van de werkwijze en het gebruik van verscheidene tools daarbij. De werkwijze is hierboven al aan de orde gekomen door het analyseren van de stappen die genomen worden om tot een verbeterd productieproces te komen. Hieronder zullen de middelen en tools, die ter beschikking staan van de afdeling, meer diepgaand geanalyseerd worden, zodat er een duidelijk beeld wordt gevormd van de huidige “toolkit” .
Tools en Modules
Er wordt gewerkt met gestandaardiseerde tools en modules, die gebruikt worden om grip te krijgen op problematische productieprocessen bij klanten. Deze tools zijn gebaseerd op wereldwijd geaccepteerde denkbeelden die samengevat “lean production”
worden genoemd.
De belangrijkste tools die binnen IJT gebruikt worden, zijn:
• Lean Thinking
• Pull / Kanban
• Poka Yoke
• 5S
• TPM
• VSM
• SMED
Deze begrippen vormen een belangrijk onderdeel van het Just-In-Time 1 (JIT) principe.
Ondanks het feit dat er verschillende definities bestaan met betrekking tot het JIT- principe, leggen ze allemaal de nadruk op het elimineren van verspillingen binnen een productieproces. De bovengenoemde modules zullen hieronder kort worden toegelicht.
1 Manufacturing,Planning and Control Systems, Vollman, 4e editie, pagina 70
15 Voor wat betreft deze modules, de achterliggende denkwijze is zo algemeen geaccepteerd dat hierover dermate veel literatuur beschikbaar dat voor verdieping verwezen wordt naar de literatuurlijst.
Al deze modules / principes hebben als doel het productieproces te verbeteren in veel opzichten. Simulatie als tool zal in deze context een plaats dienen te krijgen.
Lean thinking is een term die de wijze van denken aangeeft gebaseerd op de JIT- principes. Nadruk ligt op het toepassen van verscheidene methodes opdat een zo productief mogelijk proces wordt ontworpen, waar de verspillingen minimaal zijn en de toegevoegde waarde per proces maximaal. Dit kan bereikt worden door het toepassen van pull 1 binnen een proces. Een tool die dit bewerkstelligt is het kanban-principe 2. Kanban is Japans voor “kaart” en wordt gebruikt om interne leveranciers en interne of externe subassemblage of onderdelenaanmaak aan te sturen. Het is het meest eenvoudige en tevens het meest succesvolle systeem om op tijd en in de juiste hoeveelheid je spullen te krijgen. Een goed kanban systeem zorgt er tevens voor dat het onderhanden werk gemanaged wordt zonder dat hiervoor ingewikkelde procedures voor gedefinieerd hoeven te worden. Bij perfecte kanban systemen is het zelfs zo dat er niet meer maandelijks geteld hoeft te worden (fysiek of vanuit MRP), omdat de voorraad constant laag is.
Poka-Yoke 3 is een uiterst belangrijk onderdeel van JIT-productie. Het staat voor foutbestendig produceren. Hierbij ligt de nadruk op het voorkomen en zo vroegtijdig mogelijk herkennen van productiefouten.
5S is een naar Japans model ontwikkeld standaardsysteem waarin een organisatie leert om ordelijk te werken. De voordelen zijn duidelijk, in een ordelijke omgeving wordt het gemakkelijk om goede kwaliteit te leveren en komt de kwaliteit dus “als vanzelf”. Het systeem heet 5S, omdat elk van de stappen in het Japans met een S begint (Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu en Shitzuke) en men dat dus in de USA overgenomen heeft (Sort, Shine, Scrub, Standardize, Sustain). Zelfs in het Nederlands lukt het om ze alle vijf met een S te laten starten (Scheiden, Schikken, Schoonmaken, Standaardiseren en Standhouden).
1 Manufacturing,Planning and Control Systems, Vollman, 4e editie, pagina 79
2 Manufacturing,Planning and Control Systems, Vollman, 4e editie, pagina 89
3 Manufacturing,Planning and Control Systems, Vollman, 4e editie, pagina 71
16 TPM is Total Productive Maintenance. Dit is een methode waarmee de traditionele kloof tussen productie en onderhoud geslecht kan worden, de productiemedewerkers worden vervolgens getraind in het lijnonderhoud, zodat de specialisten meer tijd krijgen voor het structureel oplossen van problemen en het verbeteren van bottlenecks.
VSM1 staat voor Value Stream Mapping en is een methode om de huidige en toekomstige fysieke - en informatieprocessen in kaart te brengen ten einde duidelijkheid te krijgen in de te bereiken situatie. Deze is uitvoerig in voorgaande paragraaf behandeld.
SMED (single minute exchange of die) is een reeds lang bekende manier om snel te leren omstellen. De essentie is dat het om het omstellen gaat en niet om het produceren.
Dit zijn zoals eerder vermeld de principes waar gebruik van wordt gemaakt door de bedrijfskundigen. Deze principes vormen samen de fictieve “toolkit” waaruit geput kan worden qua methoden en technieken.
In dit hoofdstuk is de organisatie in zijn geheel bekeken waarbij eveneens de werkprocessen in kaart zijn gebracht. Tevens is de aanleiding voor het onderzoek kort aan de orde gekomen. Dit zal verder uitgewerkt worden in hoofdstuk 2, waar gekeken zal worden naar de probleemsituatie.
1 Rother, M. & Shook,J (1999) - Learning To See
17
Hoofdstuk 2 Diagnose
2.1 Inleiding:
Onderzoek brengt het meeste op, wanneer men tracht het probleem te definiëren dat opgelost dient te worden. Onderzoek brengt het minste op, en kan zelfs heel slechte resultaten opleveren, op het moment dat het de juiste oplossing probeert te definiëren.1 Dit geeft het belang aan van het correct definiëren van de situatie, probleemhebbers, problemen en de omgeving. Dit vormt de basis van een bedrijfskundig onderzoek.
Volgens de Leeuw is een probleem een situatie van subjectief onbehagen van een probleemhebber vermengd met de wens daar iets aan te doen. Met realiteit geeft hij dat stuk van de werkelijkheid aan waarop het probleem betrekking heeft, en waar uiteindelijk de afbakening van het onderzoek zich op dient te baseren. Met behulp van deze twee definities kan getracht worden in kaart te brengen welke problemen er bij wie actueel zijn en in welke omgeving die zich afspelen. Deze wordt in bovenstaande definitie aangeduid met het subjectief onbehagen. De probleemhebber hoeft echter niet zelf de wens te hebben er iets aan te doen, dit kan bijvoorbeeld ook het management zijn of een leidinggevende van de desbetreffende probleemhebber. Het nader analyseren van dat onbehagen en de wens om er wat aan te doen zal door middel van dit onderzoek onderzocht worden.
2.2 Probleemsignaal
In eerste instantie wordt gekeken naar het probleemsignaal dat ten grondslag ligt aan dit onderzoek. Zoals eerder genoemd wil het management van de afdeling graag de mogelijkheden van simulatie onderzocht hebben. Het mislopen van opdrachten in het verleden en het gevoel dat de concurrentiepositie verzwakt ten opzichte van soortgelijke bedrijven die wel gebruik maken van simulatie is de belangrijkste reden.
Bij dit onderzoek is het belangrijk om te kijken welke vormen van simulatie van belang zijn voor de afdeling en daarbij een eventuele implementatie nader te onderzoeken.
Ondanks dat IJT beschikt over het simulatiepakket Taylor wordt er momenteel geen gebruik gemaakt van simulatiemogelijkheden die deze applicatie biedt.
1 Garrett, J.J. (2002) - The Elements of User Experience
18 Hierbij is het niet duidelijk wat hiervan de oorzaak is. Enkele suggesties worden genoemd:
• Onvoldoende deskundigheid gebruikers
• Te hoge complexiteit van het pakket
• Onbekende mogelijkheden van het pakket
• Verkeerde verdeling takenpakket
Dit zijn slechts enkele problemen die een rol kunnen spelen. Om nu te analyseren in hoeverre deze problemen daadwerkelijk spelen, en voor wie binnen de organisatie deze relevant zijn, is het nodig om dieper in te gaan op mogelijke probleemhebbers.
2.3 Probleemkluwen
Er is sprake van een probleemkluwen wanneer er meerdere probleemhebbers zijn met verschillende doelstellingen en verschillende percepties van de werkelijkheid die niet gereduceerd kunnen worden tot een enkele probleemhebber (De Leeuw, 2001). Om hier inzicht in te krijgen zijn bij aanvang van het onderzoek oriënterende, ongestructureerde interviews afgenomen met verscheidene medewerkers binnen het filiaal in Zwolle.
Hiervoor is gekozen om binnen een kort tijdsbestek een goed inzicht te krijgen in de situatie en belangrijke aspecten. Naar aanleiding van deze interviews zijn de probleemhebbers in een drietal groepen in te delen:
Afdeling Bedrijfskundigen
Deze afdeling wordt gevormd door zestien medewerkers, onder leiding van Henk Foole.
Elke medewerker binnen de afdeling productieontwikkeling is verantwoordelijk voor zijn eigen klanten. De wijze waarop een ieder werkt verschilt hierdoor op een groot aantal aspecten. Ook komen de problemen waar men tegen aan loopt niet overeen. Dit kan verschillen door wijze van werken, maar ook door persoonlijke aspecten.
Concluderend uit een aantal gedeeltelijk ongestructureerde interviews met medewerkers van de bedrijfskundige afdeling (productieontwikkelingsgroep) werden er een aantal probleemgebieden meerdere malen benadrukt. Deze probleemgebieden vormen voor deze groep van probleemhebbers het gevoel van subjectief onbehagen volgens de Leeuw. Hierna zullen deze aspecten gespecificeerd worden.
Ontoegankelijkheid pakket
Het huidige pakket wat voor gebruik beschikbaar is binnen IJT is het pakket Taylor II.
Dit is een simulatiepakket dat ongeveer tien jaar geleden is aangeschaft en waaraan nog enkele updates zijn toegevoegd. Ondanks trainingen bij de aanschaf is er geen enkele medewerker bekend met de werking van het programma.
19 Een enkele poging van enthousiaste medewerkers wordt vroeg ontmoedigd door de ontoegankelijkheid van het pakket (perceptieprobleem?). Daarnaast biedt het geen grafische interface voor een 3 dimensionale weergave van het model welke in bepaalde situaties gewenst is.
Onderschatting mogelijkheden
Behalve de ontoegankelijkheid is de bekendheid met simulatie minimaal. Een enkeling is op de hoogte van de mogelijkheden van computersimulatie, en als enig alternatief wordt er gerefereerd aan de workshop.
Virtual reality is geen duidelijke optie (klinkt als niet realistisch), simulatie door gebruik maken van een spreadsheet wordt onderschat, eveneens de mogelijkheden van computersimulatie.
Ondeskundigheid
Om gebruik te kunnen maken van bepaalde simulaties is kennis nodig. Ook indien de opbouw van de simulatie wordt uitbesteed (in geval van bijvoorbeeld Virtual Reality), moet duidelijk zijn wat de mogelijkheden en beperkingen van de simulatie zijn. Wordt er overgegaan tot het zelfstandig modelleren met behulp van computersimulatie, dan is ook computerkennis in bepaalde mate nodig. Ook de achterliggende werking van simulatie dient begrepen te worden om een succesvol model te kunnen maken. Behalve kennis van het pakket is in veel gevallen ook nog enige programmeerkennis nodig. Dit is pakketafhankelijk. Gebrek aan deskundigheid binnen de groep is dan ook een reden waarom er geen computersimulatie wordt toegepast.
Verkeerde prioriteiten interne taken
De nadruk binnen de afdeling ligt voornamelijk op het maken van directe uren bij klanten. Dit houdt in dat er geen tijd aan het leren van simulatie kan worden besteed als dit niet door een klant wordt vergoed. Sinds kort wordt er meer aandacht besteedt aan invulling van indirecte uren zodat het kennisniveau hoog blijft en ook ondersteunende diensten uitgevoerd kunnen worden. Hierdoor zou mogelijk meer tijd beschikbaar komen om de huidige werkset van tools uit te breiden en actief te onderhouden.
Leidinggevenden Bedrijfskundige
Vanuit de leiding ( Henk Foole / T. Overvliet (financieel)) van de bedrijfskundige afdeling wordt aangegeven dat, behalve bovenstaande problemen, steeds vaker opdrachten naar concurrenten lijken te gaan omdat die actief gebruik maken van computersimulatie en dit ook als acquisitietool inzetten. Dit wordt als reden gegeven waarom enkele offertes geen doorgang hebben gevonden.
20 Engineering (Frits Brouwer – leidinggevende)
Ook binnen deze afdeling is behoefte aan simulatie, echter op een heel ander niveau. De wens bij de engineers gaat uit naar een pakket of simulatiemogelijkheid dat behalve productstromen tevens zeer gedetailleerde weergave moet kunnen geven van handelingen die machines uitvoeren (met behulp van bijvoorbeeld het softwarepakket Mechanical Desktop). De nadruk ligt hierbij dus niet op de verhouding tussen machines, maar op een lager aggregatieniveau, die van de machine zelf. Deze wens is uitgesproken naar aanleiding van een interview met Frits Brouwer. Echter een echt gevoel van onbehagen is er binnen de groep niet. Met de huidige tools kunnen ze zich goed redden.
De twee eerst genoemde probleemhebbers hebben een gezamenlijk probleem, het ontbreken van een passende simulatietool die inzicht kan geven in productieprocessen.
Verder is er geen structuur aanwezig die ontwikkeling van de tool simulatie kan bevorderen of ondersteunen. De engineeringafdeling heeft echter een afwijkend probleem. Deze groep is wel op zoek naar een geschikt simulatiemiddel echter met een ander doel; het simuleren van bewegingen. Verder is er bij deze afdeling geen gebrek aan sturing voor wat betreft tools. Zoals eerder vermeld is de drang binnen deze groep om te veranderen veel kleiner. Het is geen aspect welke een belangrijke rol speelt.
De tweede probleemhebber, de leidinggevende van de productieontwikkelingsgroep (de afdeling bedrijfskundigen), is zelf ook onderdeel van de groep, waardoor dit resulteert in een enkele probleemhebber waar enkele problemen spelen.
Hieruit kan geconcludeerd worden dat deze kluwen gereduceerd kan worden tot één probleemhebber. Deze probleemhebber, de bedrijfskundige afdeling en de leidinggevenden hiervan, hebben beide het zelfde gevoel van onbehagen richting het huidige gebruik van simulatie. Ook is er hierbij sprake van de wens om er iets aan te doen, weliswaar is die bij de leidinggevenden in hogere mate aanwezig dan bij de bedrijfskundige afdeling.
Voor wat betreft de afdeling Engineering, tijdens dit onderzoek is de toekomstige situatie van deze afdeling erg onzeker geworden. Al langere tijd is deze afdeling zeer verliesgevend en zal daarom in afgeslankte vorm verder gaan met een nieuw afdelingshoofd. Hierdoor is er geen sprake van een stabiele onderzoeksomgeving voor het onderzoek en heeft de implementatie van simulatie binnen deze afdeling zeker geen prioriteit.
21 Om tot een goede en verantwoorde doelstelling te komen moet het centrale probleem van de afdeling worden benoemd.
Dit centrale probleem kan in het algemeen onderscheiden worden in instrumentele en functionele problemen1. Een instrumenteel probleem zegt iets over de oorzaak en een functioneel probleem over ongewenste gevolgen. Voor bedrijfskundig onderzoek moet een functioneel geformuleerd probleem als uitgangspunt genomen worden.
2.5 Afbakening
Uitgaande van de resultaten voor wat betreft de probleemhebbers-analyse wordt binnen dit onderzoek gekeken naar de bedrijfskundige afdeling binnen IJT. Dit houdt in dat alle 15 medewerkers van deze afdeling betrokken zullen worden bij dit onderzoek. Op andere vestigingen of afdelingen zijn geen bedrijfskundigen aanwezig. Dit onderzoek zal zich dan ook richten op de bedrijfskundige afdeling / productieontwikkelingsgroep in Zwolle.
2.6 Randvoorwaarden
Voor het onderzoek gelden de volgende randvoorwaarden waarbinnen het onderzoek uitgevoerd zal worden:
Voor het onderzoek wordt alleen naar de afdeling Productieontwikkeling gekeken (bedrijfskundige afdeling)
Er dient rekening gehouden te worden met een eventueel beschikbaar budget in het algemeen of per project. Voor het onderzoek zelf is geen budget nodig. Voor een eventueel vervolgtraject is maximaal €10.000,- beschikbaar afhankelijk van het gestelde doel.
2.7 Probleemstelling van het onderzoek
In deze paragraaf wordt de probleemstelling van dit onderzoek geformuleerd. De probleemstelling van een onderzoek bestaat uit de doelstelling met bijbehorende vraagstelling en onderzoeksvragen2. De doelstelling formuleert wat de opdrachtgever wil bereiken met het onderzoeksresultaat en de vraagstelling formuleert het gewenste onderzoeksresultaat.
1 Leeuw, Prof. Dr.ir a.c.j. de, (2001) - Bedrijfskundige Methodologie – Management van onderzoek
2 Leeuw, Prof. Dr.ir a.c.j. de, (2001) - Bedrijfskundige Methodologie – Management van onderzoek
22 2.8 Doelstelling en vraagstelling van het onderzoek
De productieontwikkelingsgroep wil met dit onderzoek duidelijkheid omtrent het gebruik van simulatie. Voor de afdeling is het onduidelijk welke functie simulatie kan invullen.
Het gevoel van onbehagen waar eerder over gesproken werd, dient te worden weggenomen. Tevens bestaat de wens om de omzet te verhogen. Dit kan bereikt worden indien meer offertes omgezet worden tot een daadwerkelijke opdracht. Zoals ook in de aanleiding wordt aangegeven kan het toepassen van simulatie hierbij een rol spelen. Daarom is de doelstelling als volgt te formuleren:
Vaststellen op welke wijze simulatie kan bijdragen aan een kwaliteitsverbetering van de door de productieontwikkelingsgroep geleverde diensten.
Deze doelstelling is geformuleerd in de vorm van een functioneel probleem. Hierdoor bestaat het onderzoeksresultaat uit een advies over de wijze waarop simulatie een positieve invloed heeft op de uitvoering van projecten voor klanten.
Om tot een onderbouwd advies te komen dient de volgende vraagstelling beantwoord te worden:
Welke vorm van simulatie is geschikt voor gebruik binnen de productieontwikkelingsgroep, rekening houdend met de eisen en wensen van zowel de afdeling als de klant?
Om dieper in te kunnen gaan op deze doel- en vraagstelling is eerst een theoretische verdieping nodig omtrent belangrijke aspecten die een rol spelen in dit onderzoek (hoofdstuk 3). Vervolgens zullen in het volgende hoofdstuk 4, aan de hand van een conceptueel model, de deelvragen opgesteld worden.
23
Hoofdstuk 3 Theoretisch kader
In dit hoofdstuk wordt een theoretisch kader opgezet voor dit onderzoek. Het doel hiervan is om de te onderzoeken objecten te selecteren, waarmee richting gegeven zal worden aan de formulering van de onderzoeksvragen van dit onderzoek.
De in hoofdstuk 2 gestelde vraagstelling dient door middel van dit onderzoek opgelost te worden. Er wordt echter in de vraagstelling gesproken over een keuze tussen verschillende vormen van simulatie. Dit suggereert dat er meerdere mogelijkheden zijn om simulatie als tool toe te passen. In dit hoofdstuk zal hier meer aandacht aan besteedt worden.
De volgende onderdelen zullen in de komende paragrafen worden toegelicht:
• Welke vormen van simulatie zijn er?
• Welke criteria spelen een rol bij toepassing van simulatie?
Het behandelen van deze twee onderdelen geeft de mogelijkheid om in het verdere onderzoek keuzes te kunnen maken omtrent het inzetten van simulatie als tool.
3.1 Classificatie van simulatiemodellen
Om de prestaties en het gedrag van een systeem te kunnen beschrijven en voorspellen, is een model van dat systeem nodig. Een model is een representatie van een systeem.
Het doel van een model is het beschrijven, beter begrijpen en verbeteren van een systeem. Een model zal altijd alleen de wezenlijk belangrijke eigenschappen van een reëel systeem bevatten. Door deze vereenvoudiging wordt slechts een beperkt aantal componenten en interacties meegenomen.
24 Aspecten van het systeem die niet (veel) bijdragen aan het gedrag dat bestudeerd moet worden, worden niet in een model meegenomen. Een model hoort dus bij het doel waarvoor het is ontwikkeld.
De bij simulatie gebruikte modellen kunnen als volgt geclassificeerd worden1:
• discreet/continu,
• statisch/dynamisch
• deterministisch/stochastisch
Hieronder zal verder ingegaan worden op deze verschillende classificaties.
Discrete modellen / Continue modellen
Bij discrete simulatiemodellen wordt het gedrag van objecten gesimuleerd op een telbaar aantal momenten in de tijd. Tussen twee momenten in gebeurt er niets. Een voorbeeld van discrete simulatiemodellen zijn discrete-event simulatiemodellen. Bij dit soort modellen vinden op elkaar opvolgende tijdsmomenten bepaalde gebeurtenissen (events) plaats.
Bij continue simulatiemodellen wordt het gedrag van componenten continu in de tijd gesimuleerd. Continue simulatiemodellen bevatten meestal een of meerdere differentiaalvergelijkingen die de relaties geven van de mate waarin de toestandsvariabelen in de tijd veranderen.
Statische modellen / Dynamische modellen
In statische modellen speelt de factor tijd geen rol. Een voorbeeld van een statisch model is een spreadsheet (zoals in Microsoft Excel) waarin de waarde van bepaalde cellen in formulevorm afhangen van de waarde van andere cellen. Als je bepaalde cellen verandert, veranderen de andere cellen mee.
Er wordt van een dynamisch model gesproken indien het model één of meerdere variabelen bevat die in de tijd veranderen. Verreweg de meeste modellen aangaande bedrijfsprocessen zijn dynamisch van aard omdat bijna alle bedrijfsprocessen dynamisch zijn
Deterministische modellen / Stochastische modellen
In deterministische modellen bestaat er geen onzekerheid over de waarde van variabelen. De waarden van variabelen staan vast of veranderen op basis van vaststaande relaties. Het model geeft iedere keer hetzelfde resultaat.
Variabelen die niet met zekerheid beschreven kunnen worden, worden in de vorm van stochastische verdelingen weergegeven.
1Fishman, G.S. (1978) - Principles of descrete event Simulation
25 Deze stochastische variabelen vertonen dan ook zekere variabiliteit. Te denken valt aan bijvoorbeeld de rijtijd van een bus of de doorlooptijd van een bepaald productieproces.
Door het model meerdere keren toe te passen kan de uitkomst van het model met een bepaald betrouwbaarheidsinterval weergegeven worden.
3.2 Vormen van simulatie
Nu hierboven de classificatie weergegeven is, kan gekeken worden in welke vormen simulatie kan worden toegepast. Simulatie kan grofweg onderscheiden worden in drie varianten, te weten:
• Computersimulatie
• Spelsimulatie
• Virtual 3D – simulatie door middel van projectie / 3D visualisatie
Deze aspecten zullen apart worden toegelicht.
Computersimulatie
Een simulatie wordt uigevoerd met een computermodel welke een weergave is van een bestaand of denkbeeldig systeem. Enkele voorbeelden van te simuleren systemen zijn de dagelijkse klantenafhandeling binnen een bank, een weergave van arbeidsverdeling aan een assemblagelijn in een fabriek of een reflectie van personeelsbezetting binnen een ziekenhuis of callcenter.
Het belangrijkste motief voor het gebruik van computersimulaties is dat een computer snel kan rekenen. Hij kan bijvoorbeeld snel verschillende varianten van systemen of processen doorrekenen. Dit betekent bijvoorbeeld dat men computersimulaties kan gebruiken om tijd of lengte aan te passen en gevaarlijke experimenten zonder risico uitgevoerd kunnen worden. Verder kan computersimulatie ingezet worden met als doel uitspraken te kunnen doen over prestaties zoals wachttijden, doorlooptijden en bezettingsgraden, om capaciteiten te berekenen of inrichtingsvarianten kwantitatief te vergelijken.
De simulatie is tijdsafhankelijk en houdt rekening met alle gekozen beschikbare bronnen en beperkingen die van toepassing zijn. Ook kan een simulatiemodel rekening houden met bepaalde onzekerheden die merkbaar zijn in de werkelijkheid. Als voorbeeld, het helpen van een klant duurt niet altijd exact even lang, en ook het aankomstpatroon is zelden constant.
Hierdoor wordt de werkelijkheid aardig benaderd en zal de simulatie, binnen de randvoorwaarden, een goed inzicht verschaffen in de werkelijkheid.
26 Gaming / Spelsimulatie
In tegenstelling tot computersimulatie, waarbij geen menselijke betrokkenheid is tijdens de simulatie, is bij spelsimulatie interactie tussen mensen en worden gezamenlijk beslissingen genomen.
Een veel gebruikte definitie van spelsimulatie is geformuleerd door Geurts 1:
Spelsimulatie houdt in dat een sociaal systeem wordt nagebootst door personen die in een aantal verschillende maar samenhangende rollen de processen in dat systeem in geabstraheerde vorm naspelen.
Spelsimulatie is een instrument om mensen te laten reflecteren op hun eigen handelen en dat van anderen. Dat maakt spelsimulatie tot een geschikt leermiddel voor mensen die in de praktijk of op de productievloer werkzaam zijn. Voor een daadwerkelijke reflectie op het eigen handelen, die bijdraagt tot vernieuwend leren, is de vertaalslag naar de werkelijkheid cruciaal. De spelleider van de simulatie heeft daarin een belangrijke rol. Hij zal ervoor zorg moeten dragen dat deelnemers in staat zijn de overstap van spel naar werkelijkheid te maken.
D. Duke benadrukt in zijn boek 2 enkele aspecten met betrekking tot spelsimulatie:
• Het geeft de mogelijkheid om te communiceren op abstract niveau
• Het is essentieel bij het weergeven van een holistisch beeld van een specifiek probleem
• Erg specifiek. Elke spelsimulatie is gebouwd voor een specifiek probleem
• Het geeft maximale vrijheid voor spontane communicatie
• Het spel kan door interventies beïnvloed worden
Hieruit blijkt dat spelsimulatie zich onderscheidt van computer simulatie door de grote hoeveelheid variabelen die tijdens een spelsimulatie worden meegenomen.
Daarnaast blijken sociale interacties in vergelijking met computeranalyse een grote rol te spelen, zoals intuïtie en irrationaliteit.
1 Geurts, J.L.A (1981). Model en spel: de bijdrage van simulatie aan de planning van lange termijn sociale processen. Nijmegen: KUN
2 R.D. Duke, 1974, - Gaming: The Future’s language - Beverly Hills / London
27 Het toepassen van spelsimulatie heeft echter ook enkele nadelen, te denken valt aan:
• Mensen nemen makkelijker risico’s. Dit doet afbreuk aan de voorspellende validiteit van de spelsimulatie
• Niet alle deelnemers kunnen of willen zich inleven in een gesimuleerde omgeving
• Ontwikkeltijd – tijdsintensief en dus kostbaar. Voor elk specifiek probleem dient een spelsimulatie gebouwd te worden ( D. Duke,1974)
• De spelleider (de bedrijfskundige) dient het volle vertrouwen te hebben van de deelnemers
• Het blijkt moeilijk te zijn om mensen te overtuigen van de waarde van spelsimulatie 1
3d virtual reality (the cube Zernike complex)2
Een derde vorm van simulatie is door middel van Virtual Reality. Het doel bij toepassen van deze vorm is niet het verkrijgen van data of getallen, maar juist inzicht in een specifieke situatie.
Apparatuur die een visualisatie kan weergeven van een driedimensionale ruimte is zeer kostbaar. Hierdoor is het aantal locaties waar dit mogelijk is zeer beperkt. In de Zernikeborg, op het terrein van de Rijks Universiteit Groningen, bevinden zich twee vaste en een verplaatsbare VR-installaties.
Met behulp van VR krijgt de toeschouwer de illusie dat hij zich in een virtuele 3D-wereld bevindt die is berekend door een computersimulatie.
Bij bepaalde apparatuur kan men tevens bewegen en rondkijken in de virtuele 3D- wereld. Verder is er vaak een zekere mate van interactie mogelijk met het programma dat de 3D-wereld simuleert.
De Reality Cube is een halfopen kubus met een ribbe van 2.5 meter. Van buitenaf worden er stereobeelden op vier wanden geprojecteerd: achter, links, rechts en vloer.
De stereobeelden op de vloer worden van bovenaf geprojecteerd. In de Reality Cube heeft een toeschouwer het gevoel 'ondergedompeld' te zijn in een virtuele wereld.
In de Cube worden, met behulp van een magnetisch veld, de positie en de kijkrichting bepaald van de toeschouwer die is uitgerust met een (shutter)bril voorzien van een magnetische sensor.
1 Duke, R.D.(1981). Development of the Conrail Game. Operational gaming, an international aprouch. Oxford/
New York
2 http://www.rug.nl/rc/hpcv/visualisation/
28 Op grond hiervan worden de correcte perspectivische stereobeelden voor deze persoon berekend. De andere personen in de Cube moeten zo dicht mogelijk bij deze bepaalde persoon gaan staan, om ongeveer dezelfde VR-ervaring te hebben. Deze persoon heeft ook de zgn. wand in zijn hand: een soort 3D muis, waarvan de positie en de oriëntatie via een magnetische sensor worden bepaald, net als van zijn hoofd.
In het Reality Theater worden de stereobeelden op een cilindrisch scherm geprojecteerd door drie projectoren die boven de toeschouwers hangen, net als in een bioscoop. In het Theater is geen magnetisch systeem voor positie- en richtingbepaling.
De Cube en het Theater hebben verschillende toepassingen. De Cube is bedoeld om een virtuele omgeving van binnenuit te bekijken en om er interactie mee te hebben. Er kunnen slechts enkele personen in. Het Theater is daarentegen geschikt voor grotere groepen die op stoelen voor het scherm zitten om presentaties of colleges bij te wonen.
Verplaatsbare stereobeeld-installatie
Deze installatie heeft twee projectoren en één scherm. De projectoren leveren gepolariseerd licht. Door een bril met gepolariseerde glazen te dragen, wordt een stereobeeld gezien.
3.3 Criteria bij toepassing van simulatie
Zoals bij de eerste deelvraag duidelijk wordt is het van belang vroegtijdig bij een project in te kunnen schatten wat het voordeel zal zijn van het inzetten van simulatie als tool.
Hierbij is het van belang zich te realiseren wat de voor- en nadelen zijn van simulatie.
Ook met de beperkingen dient rekening gehouden te worden. Het kan bijvoorbeeld in bepaalde situaties gewenst zijn om een optimale oplossing te vinden voor een productieproces. Het is dan belangrijk zich te realiseren dat computersimulatie geen optimalisatietool is en alleen vragen kan beantwoorden in de vorm van “wat gebeurt er als…” . Dit heeft als gevolg dat simulatie nooit een oplossing kan bieden die bijvoorbeeld de doorlooptijd minimaliseert.
Men zou kunnen zeggen dat men moet simuleren als men 1:
• Kansen ziet om rendement te halen
• Meent dat simulatie de beste methode is om dat rendement te behalen
Dat rendement kan op velerlei wijze tot uiting komen. Daarnaast kan dit rendement op verschillende wijze gemeten worden (financieel, tevredenheid, etc).
1 Hillen, D.W. (1995) - Simulatie in productie en logistiek, pagina 29
29 Het is van belang vroegtijdig in een nieuw project een inschatting te maken van de kans en hoogte van dit rendement.
Behalve rendement zijn er nog enkele randvoorwaarden voor een simulatieonderzoek, te weten:
• Zin - dus niet zinloos, probleem moet oplosbaar zijn
• Vertrouwen – vertrouwen bij opdrachtgever
• Beschikbare deskundigheid
• Complexiteit en onzekerheid ( moet binnen bepaalde range blijven)
Zodra er inzicht is in het te behalen rendement kan er besloten worden om te kiezen voor het gebruik van simulatie.
Verscheidene procesverbeteringen zijn mogelijk door simulatie; hogere kwaliteit en efficiency van kapitaalgoederen, verbeteren van het voorraadbeheer, doorlooptijdverkorting, minder onderhanden werk, eliminatie van verspillingen en lijnbalancering. Dit zijn slechts enkele voorbeelden.
Het is echter wel zo dat bepaalde verbeteringen ook behaald kunnen worden zonder gebruik van computersimulatie. Te denken valt aan lineair programmeren (optimalisatie), een eenvoudige schematische tekening van de situatie en spelsimulaties.
Wat zijn dan de voordelen van simulatie1?
• simulatie is ideaal voor het beantwoorden van zogenaamde what-if? vragen; door parameters te variëren is het met simulatie mogelijk om relatief snel en eenvoudig verschillende varianten door te rekenen
• met behulp van animatie kan het inzicht vergroot worden in processen en knelpunten
• Tijdwinst, een simulatie kan in hoog tempo uitgevoerd worden, waarbij bij de werkelijke tijd als het ware gecomprimeerd wordt
• simulatie kan de enige mogelijkheid zijn om te experimenteren vanwege de veiligheid (testen van operationele procedures in een chemische fabriek, een kerncentrale)
• simulatie kan vrij kostbaar zijn, maar is véél goedkoper dan het uitvoeren van het echte proces
• bij simulatie kun je onzekerheden in je model meenemen
• het uitvoeren van simulaties verhoogt het begrip van het proces
1 Caluwé, Léon de, Geurts,J., e.a., Gaming: Organisatieverandering met spelsimulaties(1996) Pidd, M, Computer Modelling for Discrete Simulation(1989)
Hillen, D.W. Simulatie in productie en logistiek(1995)
30 Ondanks de genoemde voordelen van simulatie zijn er nog een aantal nadelen van simulatie te noemen1:
• om optimaal rendement van een simulatietool te verkrijgen is specifieke simulatiekennis vereist
• de kwaliteit van de uitvoer is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de invoer
• het aanschaffen van benodigde soft- en hardware
• in geval van een onduidelijke doelstelling zal een model zeer inefficiënt ontworpen worden
• simulatiemodellen kunnen duur zijn en een lange ontwikkeltijd vereisen.
• met behulp van simulatie worden schattingen in plaats van echte waarden verkregen
• validatiemiddel is noodzakelijk. Om op basis van het model conclusies te trekken dient het model gevalideerd te zijn. De correctheid van je model is nooit volledig zeker
• vaak levert een simulatie heel veel resultaten, je kunt verdrinken in details
• de correctheid van de resultaten is moeilijk / niet te bewijzen
Deze twee lijsten van voor en nadelen geven inzicht in de inzetbaarheid van simulatie.
Deze aspecten kunnen ook bijdragen indien er getracht wordt een inschatting te maken van de inzetbaarheid binnen een bepaald project.
3.4 Samenvatting theoretisch kader
In dit hoofdstuk zijn de voor- en nadelen van simulatie besproken. Verder kwamen vormen en soorten simulatie aan de orde. Nu deze kennis beschikbaar is kan in hoofdstuk 4 verder gekeken naar de probleemsituatie en de daarbij vastgestelde doelstelling.
1 Caluwé, Léon de, Geurts,J., e.a., (1996) - Gaming: Organisatieverandering met spelsimulaties Pidd, M. (1989) - Computer Modelling for Discrete Simulation
Hillen, D.W. (1995) - Simulatie in productie en logistiek
31
Hoofdstuk 4 Conceptueel model en onderzoeksvragen
Dit onderzoek heeft als doel een antwoord te geven op de in hoofdstuk 2 genoemde vraagstelling. In het vorige hoofdstuk is er meer inzicht verkregen in de mogelijkheden die simulatie biedt. In dit hoofdstuk worden verbindingen gezocht tussen deze mogelijkheden en de gewenste doelstelling. Hierdoor worden de onderlinge relaties inzichtelijk. Met behulp van dit conceptueel model zullen de deelvragen worden geformuleerd.
4.1 Conceptueel model
De vraagstelling van dit onderzoek vormt een belangrijk aspect voor het conceptueel model. Deze vraagstelling is eerder als volgt geformuleerd:
Op welke wijze dient de productieontwikkelingsgroep gebruik te maken van simulatie?
Gezocht wordt hier naar een antwoord op welke wijze simulatie succesvol kan worden toegepast. Zoals eerder aangegeven door Hillen (1995), is het succesvol toepassen van simulatie afhankelijk van een aantal aspecten, te weten:
• Zin - dus niet zinloos, probleem moet oplosbaar zijn
• Vertrouwen – vertrouwen bij opdrachtgever
• Beschikbare deskundigheid
• Complexiteit en onzekerheid (moet binnen bepaalde range blijven)
Binnen deze literatuur wordt alleen gesproken over computersimulatie, daarom komen daar nog een aantal aspecten bij, te weten; soort simulatie en beschikbare software.
Ook het beschikbare budget speelt vanzelfsprekend een rol. De keuze voor een bepaalde vorm van simulatie is niet alleen afhankelijk van het soort project, ook het budget kan daar invloed op hebben.
