artikel

Voorraadbeheersing van spare parts kan veel beter

Supply chain

Hoeveel spare parts moeten op voorraad gehouden worden om de vastgestelde operationele beschikbaarheid in een productiebedrijf te kunnen handhaven? De bestaande methoden, stelt Herman Groot Beumer, laten vaak het geïnstalleerde technische systeem waar de parts voor bedoeld zijn, buiten beschouwing. Bovendien worden alle parts gelijk behandeld, ongeacht de kostprijs van het onderdeel. De Metric-methode is een betere manier om het voorraadbeheer van onderdelen te optimaliseren door de gehele keten (levering, opslag, installatie, retour, defecten, reparatie), betoogt Groot Beumer.

Artikel oorspronkelijk gepubliceerd in LogistiekKrant op 12 mei 2000.

Metric staat voor Multi-echelon Technique for Recoverable Item Control. De methode bestaat al ruim dertig jaar, maar nu is er een softwarepakket ontwikkeld waarmee praktijksituaties kunnen worden vergeleken en beoordeeld tegenover de ideale situatie. Met behulp van deze-software kan een bedrijf blijven werken met de bestaande methoden, alleen in geoptimaliseerde vorm.

 

Hoeveel spare parts moeten op voorraad gehouden worden om de vastgestelde operationele beschikbaarheid in een productiebedrijf te kunnen handhaven? De bestaande methoden, stelt Herman Groot Beumer, laten vaak het geïnstalleerde technische systeem waar de parts voor bedoeld zijn, buiten beschouwing. Bovendien worden alle parts gelijk behandeld, ongeacht de kostprijs van het onderdeel.

 

De Metric-methode is een betere manier om het voorraadbeheer van onderdelen te optimaliseren door de gehele keten (levering, opslag, installatie, retour, defecten, reparatie), betoogt Groot Beumer. Metric staat voor Multi-echelon Technique for Recoverable Item Control. De methode bestaat al ruim dertig jaar, maar nu is er een softwarepakket ontwikkeld waarmee praktijksituaties kunnen worden vergeleken en beoordeeld tegenover de ideale situatie. Met behulp van deze-software kan een bedrijf blijven werken met de bestaande methoden, alleen in geoptimaliseerde vorm.

 

De betrouwbaarheid en operationele beschikbaarheid van technische systemen (bijvoorbeeld vliegtuigen, productiesystemen en treinen) zijn van groot belang voor veel moderne productie- en service-organisaties. Want aan het uitvallen van een technisch systeem zijn vaak zeer hoge kosten verbonden. De kosten van het uitvallen van een proces-automatiseringssysteem komen bijvoorbeeld al snel op enkele tonnen per dag. Hetzelfde geldt voor het niet-beschikbaar zijn van een vliegtuig. Deze uitval-kosten zijn dus zeer groot ten opzichte van de kosten voor service parts. Een hoge beschikbaarheid van de systemen is daarom van groot belang. De ketenbeheersing van spare parts speelt hierbij een cruciale rol.

Wij hebben veel klanten die werken met kritische toepassingen in een productie-omgeving en ondersteunen hen onder meer bij de voorraadbeheersing van de spare parts. Daarom wil ik hier ingaan op voorraadbeheersing van spare parts voor technische systemen. Om klanten een goede ondersteuning te kunnen bieden, investeren wij in het ontwikkelen van wetenschappelijk onderbouwde en integrale methoden die voorraadbeheer optimaliseren door de gehele keten (levering, opslag, installatie, retour, defecten, reparatie). Dit gebeurt onder andere door het gebruik van de METRIC-methode. METRIC staat voor Multi-echelon Technique for Recoverable Item Control. In samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven is de praktische toepasbaarheid van deze methode ontwikkeld. Hiervoor is een softwarepakket ontwikkeld waarmee praktijksituaties kunnen worden vergeleken en beoordeeld tegenover de ideale situatie.

           

Benadering tot nu toe

Spare part-logistiek is complex omdat de vraagvoorspelling grillig verloopt en de vraag laag is terwijl de onderdelen vaak duur zijn.

Kortom:

• het technische systeem waarvoor de onderdelen op voorraad worden gehouden gaat relatief weinig kapot

• het afbreukrisico van het technische systeem bij weigering is groot

• het is steeds de vraag: hoeveel onderdelen leg je waar neer?

Deze opsomming kan bijvoorbeeld worden vergeleken met het reservewiel in uw auto: één stuks op voorraad in de auto zelf voor gemiddeld vier wielen. Het tweede echelon (garage of bandencentrum) heeft weer een complete voorraad banden. Wanneer deze situatie integraal zou worden bekeken, zijn er veel voordelen te halen in voorraadbesparingen. Het zou wellicht een idee zijn om in Nederland auto’s zonder reservewiel te leveren en die via de wegenwacht te laten leveren. Dit betekent voor circa 90 procent of meer van het totaal aantal auto’s dat ze vijf jaar zonder design-aanpassing voor het reservewiel (kostenbesparing) en zonder extra gewicht rondrijden.

De gangbare methode voor spare parts-logistiek die bij veel bedrijven is geïnstalleerd, is gebaseerd op de aansturing van orders op een standaard voorraadniveau. Men tracht dit niveau te bereiken door de zogenaamde minimum/maximum-methode. Dit houdt in dat wanneer het voorraadniveau beneden een ingesteld minimum is gedaald, er besteld wordt tot aan het ingestelde maximum aantal. Een andere methode die veel gebruikt wordt, is om via vraagvoorspelling de beschikbaarheidsplanning aan te sturen. Dit betekent dat over de besteltijd van een spare part een inschatting wordt gemaakt van het te verwachten aantal defecten waarvoor nieuwe spare parts moeten worden geleverd, plus een veiligheidsmarge of safety stock.

                

Een nadeel van het gangbare systeem is dat de kostprijs van het onderdeel buiten beschouwing wordt gelaten en niet afgestemd wordt op de kosten van het niet-werken van het primaire systeem wanneer het productiesysteem stilstaat. Het geïnstalleerde systeem zelf wordt veelal niet meegenomen als aansturing van het logistieke systeem voor de beschikbaarheid van onderdelen. Er wordt aangestuurd op de vraag naar nieuwe parts.

De flexibiliteit van meerdere echelons (centrale-regionale-lokale voorraadpunten) evenals de mogelijkheden voor laterale supply tussen verschillende depots worden niet wiskundig geoptimaliseerd. In het kader linksonder is een voorbeeld aangegeven voor de situatie van onderdelen bij Honeywell.

            

De flexibiliteit in de vorm van zogenoemde ‘indenture’-levels wordt veelal niet meegenomen in de gangbare methoden. Hierbij is een indenture de definitie van onderverdeling in assembly, subassembly, part. Als voorbeeld: wanneer een dieselmoter zorgt voor de aandrijving van een pomp voor drinkwatervoorziening, zijn er een aantal mogelijkheden (indentures):

• een reservemotor aansluiten die het overneemt bij uitval (redundantie)

• een startmotor op voorraad leggen

• het kritische lager van de startmotor op voorraad leggen

         

Hoge kosten

De tijd van onbeheerst op voorraad houden van spare parts voor het handhaven van een hoge systeembeschikbaarheid, is tegenwoordig wel voorbij. Er wordt al enige tijd onderkend dat er hoge kosten verbonden zijn aan het aanhouden van deze voorraden. De inkrimpende budgetten voor het aanhouden van spare parts maken het ook noodzakelijk de voorraadbeheersing van spare parts op een gefundeerdere wijze dan voorheen te organiseren.

De vraag die hierbij gesteld moet worden, is: hoeveel spare parts moeten op voorraad gehouden worden om de vastgestelde operationele beschikbaarheid te kunnen handhaven? Of, als er een budgetbeperking is voor spare parts-management: welke onderdelen moeten op voorraad gelegd worden om de operationele beschikbaarheid op de lange termijn te maximaliseren?

De bestaande voorraadmethoden laten vaak het geïnstalleerde systeem waarvoor de parts bedoeld zijn, buiten beschouwing. Bovendien worden de parts gelijk behandeld, ongeacht de kostprijs van het onderdeel.

           

Metric-methode

Wetenschappelijk zijn bovenstaande nadelen al in een model gevat. Toch heeft het nog lang geduurd voordat dit model operationeel inzetbaar is gemaakt. De Metric-methode is door Sherbrooke ontwikkeld eind 1960. Deze methode objectiveert alternatieven op wiskundige basis en neemt alle vrijheidsgraden voor indentures en echelons mee, evenals de kostprijsverschillen (volledige flexibiliteit). Tot nu toe stond toepassing van deze methode niet hoog op de bedrijvenagenda, omdat een integrale benadering nodig is, terwijl organisaties vaak in afgescheiden afdelingen en functies zijn opgedeeld. Bovendien is door de hoeveelheid data, de verschillende niveaus in onderdelen en het aantal stock-locaties, de benodigde rekenkracht aanzienlijk.

Beide nadelen kunnen op dit moment worden ondervangen door invoering van ERP-achtige pakketten die bedrijven ‘verplichten’ een goede datastructuur op te zetten. Deze juiste datastructuur is namelijk ook vereist voor toepassing van de Metric-methode. Hèt grote voordeel van toepassen van Metric-software is dat de bestaande logistieke infrastructuur en beslisregels voor voorraad houden zeer eenvoudig kunnen worden vergeleken met de Metric-methode. Ook kan met behulp van de Metric-software de bestaande situatie worden geoptimaliseerd. Dit betekent dat een bedrijf kan blijven werken met de bestaande methoden, alleen in geoptimaliseerde vorm. Dit laatste is erg aantrekkelijk in verband met het vermijden van grote investeringen.

De uitkomst is altijd samen te vatten in twee varianten:

1. Hoeveel kun je besparen door vermindering van uitval van het primaire systeem (bijvoorbeeld een trein of een proces-installatie) met hetzelfde budget voor spare parts? Hierbij zijn besparingen in de orde van 2 tot 5 procent van de aanschafkosten van het primaire systeem mogelijk.

2. Hoeveel kan worden bespaard op de investering in spare parts, gegeven de huidige beschikbaarheid van het primaire systeem? Hierbij zijn besparingen van 20 tot 40 procent mogelijk.

Het toepassingsgebied is met name zinvol in omgevingen waarbij installaties, machines, voertuigen et cetera een groot afbreukrisico hebben en waarbij de relatie tussen primaire beschikbaarheid en het al of niet werken van een onderdeel duidelijk is aan te geven.

Implementatie

Voor implementatie van de methode dient met veel data rekening te worden gehouden. Dit is veelal de bottleneck (geweest) voor invoering van een effectieve spare parts-organisatie op basis van een wiskundig fundament.

De data bepalen de haalbaarheid van het implementatietraject. Deze data zijn niet altijd nauwkeurig voorhanden. Daarom zitten er opties voor gevoeligheidsanalyse in de software-tools die gebruikt worden voor analyse op basis van Metric. Hiermee kan een inschatting gemaakt worden welk effect de onnauwkeurigheid heeft op het eindresultaat.

          

Kader bij artikel:

Metric-methode bij Honeywell

Voor computersystemen ontbreekt vaak een eenduidige relatie tussen het falen en het ‘downgaan’ van het netwerk. Toch zijn de kosten van het niet functioneren van het computersysteem vaak hoog. Dit geldt met name voor productie-automatisering. Daarom heeft Contell samen met de TU Eindhoven en Districon in Maarssen een aanpassing ontwikkeld voor toepassing op computersystemen bij Honeywell.

Het systeem waarvoor het logistiek concept ontwikkeld is, is het Honeywell Total Distributed Control 3000 (TDC3000)-systeem. Dit systeem is door Honeywell ontwikkeld voor het meten en regelen van fabrieken in de procesindustrie. Aan de processen van deze industrie zijn vaak hoge risico’s verbonden. Het risico wordt uitgedrukt in een veiligheidsrisico, waarbij het proces gecontroleerd moet verlopen, maar zeker ook een financieel risico. Dit financiële risico ontstaat als er niet geproduceerd kan worden en er dus geen output uit de fabriek komt doordat het proces buiten werking is. Met het TDC3000-systeem is het mogelijk om volledig geautomatiseerd zo’n proces te regelen en te besturen. Het systeem bestaat uit software en hardware. Alleen voor de hardware is het noodzakelijk om spare parts op voorraad te leggen. In de systeembeschrijving wordt daarom alleen de hardware beschreven.

Het resultaat bij toepassing van Honeywell is dat de huidige contractuele verplichtingen kunnen worden afgezet tegenover de benodigde onderdelen op basis van de Metric-toepassing.

Reageer op dit artikel