blog

Repair shops: to batch or not to batch?

Supply chain

In de onderhoudswereld gaat het vooral om het minimaliseren van de downtime van een systeem. Dit betekent onder andere dat men moet streven naar korte reparatiedoorlooptijden van defecte repareerbare componenten. Echter, reparerende instanties willen ook kosteneffectief repareren. In de praktijk betekent dit vaak dat men defecte componenten opspaart alvorens ze in reparatie te nemen. Maar is dit batchingproces nu altijd wel verstandig? Een expertartikel van Stijn Wouters.

Repair shops: to batch or not to batch?

Bij het onderhoud van grote systemen wordt vaak gebruik gemaakt van de strategie ‘repair by replacement’. Dit betekent dat het defecte component verwisseld wordt met een bruikbaar component om hiermee de downtime van het systeem te minimaliseren. Het defecte component gaat vervolgens naar het componentenonderhoud, waar het ofwel gerepareerd wordt ofwel gereviseerd.

Het belangrijkste verschil tussen reparatie en revisie is dat bij een reparatie alleen de klacht wordt verholpen en dat bij een revisie het component of het systeem volledig opnieuw wordt opgebouwd. Het voordeel van revisie is dat de materiaalvoorziening gestandaardiseerd kan worden (je weet immers precies wat je nodig gaat hebben), dit kan bij reparaties minder goed. Bij reparaties dient immers telkens opnieuw de oorzaak van het falen van het component te worden gezocht en zijn dus telkens andere onderdelen benodigd voor de reparatie. Dit betekent dat bij revisieprojecten makkelijker gebatcht kan worden dan bij reparaties, de werkzaamheden en benodigde onderdelen zijn immers voor ieder component gelijk. Voor het gemak focussen we ons daarom vooral op revisies van componenten. Deze reviserende instanties noemen we in het vervolg repair shops.

 

Waarom batchen we überhaupt?

De reden dat repair shops batchen kan verschillen. Het kan zijn dat men het aantal picks van de benodigde materialen wil minimaliseren, dat het component een typische aanvraaghoeveelheid kent van bijvoorbeeld 10 stuks of puur omdat het handiger is om bijvoorbeeld gereedschappen alvast bij de hand te hebben. Echter, batchen wordt vanuit een kostenoogpunt interessant als het tijdswinst oplevert en daarmee revisiekosten reduceert.

Het reviseren van repareerbare componenten of hele systemen kan gepaard gaan met complexe processen. Dit kan betekenen dat er voor bepaalde bewerkingen set up en/of omsteltijden nodig zijn. Denk bijvoorbeeld aan de testbanken, draai- of freesbanken, maar ook het beschikbaar krijgen van en het eigen maken van de benodigde documentatie om het component te reviseren. Dit is een vaste tijd onafhankelijk van het aantal componenten dat je achter elkaar reviseert.

Als deze set up tijd lang is ten opzichte van de totale revisiedoorlooptijd, dan ligt batching voor de hand. Op die manier kan de set up tijd van de batch worden ‘uitgesmeerd’ over de verschillende componenten in die batch en gaan de gemiddelde (revisie)kosten per component naar beneden (zie figuur). Batch je in dit geval niet, dan zul je iedere keer een set up tijd moeten wachten om een component te repareren. En tijd is geld!

 

Wanneer is batchen nadelig?

Wat men echter vaak vergeet is dat batching ook nadelige gevolgen kan hebben. Batching komt bijvoorbeeld de flexibiliteit van de repair shop niet ten goede. Batching betekent namelijk dat resources (machines en technici) voor een langere periode worden vast gepland, waardoor andere opdrachten met hogere prioriteiten niet direct aan bod kunnen komen.

Daarbij kenmerkt een onderhoudsorganisatie met een interne repair shop voor componenten zich door een directe wisselwerking tussen logistiek (verantwoordelijk voor de voorraad en soms de repair order release) en repair shop (verantwoordelijk voor de uitvoering van de revisies van de componenten en de bezettingsgraad in de repair shop). Als de repair shop de vrijheid heeft te besluiten om een component te gaan batchen in het revisieproces, heeft dit directe gevolgen voor de logistieke organisatie. Iedere vergroting van de batchgrootte van een component heeft namelijk tot gevolg dat de logistieke organisatie de circulatievoorraad van dit component moet uitbreiden. Om te kunnen batchen moet de repair shop namelijk defecte componenten opsparen om een batch te kunnen vormen.

Dit nadelige effect van een uitbreiding van de circulatievoorraad vertaalt zich in hogere jaarlijkse voorraadkosten. Deze kosten bestaan uit rentekosten, ruimtekosten en risicokosten voor incourantheid. Voor deze simulatie is aangenomen dat de jaarlijkse voorraadkosten 20% bedragen van de kostprijs van het component. Naarmate componenten duurder worden zullen deze kosten stijgen en wordt batching minder interessant.

Businesscase: revisiekosten vs. voorraadkosten

Naast de kwalitatieve redenen om wel of niet te batchen (beschikbaarheid gereedschappen, flexibiliteit van de repair shop) is het grootste deel van deze keuze een afweging tussen de revisiekosten en voorraadkosten van een component. Deze afweging is hieronder visueel weergegeven:

 

In deze grafiek is duidelijk te zien dat de revisiekosten afnemen naarmate de batchgrootte toeneemt en dat de voorraadkosten juist toenemen zodra de batchgrootte toeneemt. De optimale batchgrootte ligt daar waar de som van de revisie- en voorraadkosten minimaal is. In dit geval is dat bij een batchgrootte van 3.

Typologie spare parts

De vraag is nu welke karakteristieken van een component dominant zijn voor de keuze om wel of niet te batchen. Om die vraag te kunnen beantwoorden categoriseren we 5 typen componenten.

Aan de ene kant heb je de componenten die veelal ingebouwd worden in zeer kapitaalintensieve systemen, zoals hoogwaardige schepen, treinen, vliegtuigen, windmolens, etc. Deze componenten zijn in de regel duur (> € 50.000,-), hebben een laag faalgedrag (waardoor het verbruik laag is) en kennen lange revisiedoorlooptijden. Deze high-end componenten noemen we verderop ‘spare parts ++’.

Daarnaast onderscheiden we kleinere componenten, zoals luchtschakelaars. Dit zijn componenten die goedkoper zijn, een hoger verbruik kennen en veel sneller gerepareerd kunnen worden. Deze low-end componenten noemen we verderop ‘spare parts – -‘.

Hieronder staat het totaaloverzicht van de vijf typen componenten inclusief bijbehorende typische karakteristieken:

 

Batching alleen interessant voor fast moving low-end componenten

Door voor ieder type component hierboven de jaarlijkse revisie- en voorraadkosten te simuleren blijkt dat batching alleen interessant is voor de hardlopende low-end componenten. Een vergelijking tussen de verschillende typische componenten met deze karakteristieken levert de volgende optimale batchgroottes op:

 

 

Bij een typisch high-end ‘spare part ++’ component is batching sterk af te raden. Hier wegen namelijk de voorraadkosten van de benodigde circulatievoorraad veel zwaarder dan de revisiekosten voor het component. Batching wordt pas interessant als de vraag naar het component omhoog gaat, de revisiedoorlooptijd omlaag gaat en het component goedkoper wordt.

Logistiek en repair shop bepalen samen batchgrootte

De karakteristieken van een component bepalen dus of batching verstandig is en vormen direct input voor de business case om de optimale batchgrootte te bepalen.

In de huidige praktijk is batching vaak een eenzijdige keuze van de (interne) repair shop en wordt er niet nagedacht over de gevolgen van de benodigde circulatievoorraad. De beslissing om te batchen of niet moet echter een beslissing zijn van zowel de logistieke organisatie als de repair shop. Alleen samen kunnen ze de afweging maken tussen de revisiekosten en de voorraadkosten van een repareerbaar component.

Reageer op dit artikel