blog

Invloed van productiewijze op materials handling

Warehousing

Invloed van productiewijze op materials handling

Er zijn natuurlijk aanzienlijke verschillen tussen distributielogistiek en productielogistiek. Dit heeft zowel te maken met de verwerkingsstructuur als met de intensiteit van de bewerkingen op de werkplek. Maar dat geeft juist de mogelijkheid om goede resultaten te bereiken binnen de productielogistiek. Hierbij speelt de toepassing van de magazijntechniek een belangrijke rol.

Vrijwel ieder productie- en assemblageproces bestaat uit een reeks van achtereenvolgende handelingen. Na iedere behandeling/bewerking zal het product dichter bij het stadium van eindproduct komen. Bij een bepaalde omvang van het productieproces zullen meerdere personen de werkzaamheden uitvoeren en daarbij zal gebruik worden gemaakt van bewerkingsapparatuur en hulpmiddelen. In een dergelijke situatie is er dus sprake van een verdeling van werkzaamheden waarbij door afzonderlijke personen een gedeelte van de werkzaamheden zal worden uitgevoerd. Deze vorm van taakverdeling of werkverdeling leidt tot specialisatie waardoor routinevorming en tempoverhoging kan ontstaan. Hierdoor zal ook een aantal nadelige aspecten ontstaan.

Tussenvoorraden en doorlooptijden

Tussen de onderlinge bewerkingen vinden tussenopslagen plaats, dit afhankelijk van de productiewijze waarvoor eventueel opslagruimtes nodig zijn. Eveneens zal de doorlooptijd van het product langer worden. De hoge tussenvoorraden en de langere doorlooptijden zullen aanleiding geven tot een niet efficiënte situatie.

Een vorm van werkverdeling zal niet alleen aanleiding geven tot het ontstaan van tussenvoorraden, maar ook tot extra transporten en handling. De grondstoffen en halffabrikaten moeten namelijk steeds van de ene bewerkingsplaats naar de andere bewerkingsplaats worden getransporteerd. Het zal duidelijk zijn dat, afhankelijk van de nog nader te beschrijven productiewijze, een belangrijke vorm van arbeid voor de materials handling nodig is.

Eveneens zijn afstemmingsverliezen onvermijdelijk, aangezien iedere deeltaak een bepaalde bewerkingstijd heeft waarbij het praktisch onmogelijk is dat iedere deeltaak dezelfde tijdsbesteding vergt. Zoals weergegeven constateren we dat het productieproces bestaat uit bewerkingen, controles en materials handling. Materials handling kan in dit verband worden gezien als de resterende werkzaamheden na uitvoering van de bewerkingen en controles.

Het is de bedoeling dat het zo belangrijke aandeel van de materials handling binnen het productieproces op een zo rationeel mogelijke wijze kan plaatsvinden. Om tot een rationele wijze van materials handling te komen, dient er een analyse te worden gemaakt van de situatie. Met de materials handling-analyse en de systeemafweging kunnen de volgende doelstellingen worden bereikt:

  • het verkorten van de tussenopslagtijden;
  • het verkorten van de transporttijden;
  • het verkorten van de overslagtijden;
  • het bewerkstelligen van een doelmatige centrale opslagwijze.

Deze punten kunnen leiden tot:

  • lagere handlingskosten;
  • snelle doorlooptijd;
  • geringere magazijn- en rentekosten.

Productiewijze

De intensiteit van de goederenbehandeling in de productiesector wordt in principe bepaald door de productiewijze. De productiewijze kunnen we omschrijven als de lijnproductie en de functionele productie. Een productieproces zal plaatsvinden in een bepaalde ruimte met behulp van mensen, hulpwerktuigen, gereedschappen en machines. De manier waarop de machines en gereedschappen worden opgesteld in de productiehal wordt de lay-out genoemd.

Door de manier waarop de machines en hulpmiddelen een plaats krijgen wordt de routing bepaald. De lay-out en routing hebben een functioneel verband met de zo belangrijke materials handling. Met andere woorden als de lay-out op een bepaalde manier wordt weergegeven, dan zal dat een directe invloed hebben op de routing en vervolgens op de materials handling.

Het geheel van deze activiteiten kan worden gekenmerkt als de materials handling in de productielogistiek, waarbij er  altijd een streven dient plaatsvinden naar een optimalisering tussen voornoemde onderlinge activiteiten.

De opzet van de lay-out als onderdeel van de productielogistiek, houdt zich vooral bezig met de indelingswijze van de productieruimte. De indelingsmogelijkheid van de productieruimte wordt goeddeels bepaald door de aard of soort productie, maar vooral door de productiewijze. Hierbij zijn vooral tweel basisstructuren te onderscheiden, namelijk:

  • de functionele productie;
  • de lijnproductie

Nadat de analyse van materials handling is voltooid, kan dit in relatie worden gebracht tot de specifieke aspecten van de productiewijzen. Aldus kan aan de hand van de resultaten worden afgewogen welke productiewijze of eventuele combinatie van productiewijzen in aanmerking komt. Hierbij is het vooral zinvol om de voor- en nadelen aan te geven en een afweging te maken van de daarbij behorende toepassingscriteria.

Functionele opstelling

Een overzicht van de voor- en nadelen bij deze productiewijze kan ons eveneens verder inzicht geven in de toepassingsmogelijkheden. Hierbij zal dan een gewogen oordeel gegeven dienen te worden van de mate van invloed van de voor- en nadelige aspecten.

Voordelen functionele opstelling:

  • grote flexibiliteit;
  • betere bezetting bewerkingsmachines, waardoor: lagere vaste kosten;
  • wijziging van planning of soort product beter uitvoerbaar;
  • bij het ontstaan van een machinestoring is vrijwel direct eenzelfde soort machine beschikbaar;
  • overzichtelijke indeling werkplaats.

Om vooral geen onduidelijkheid te laten ontstaan met betrekking tot het ontstaan van deze voordelen, wordt nog eens herhaald dat bij de functionele opstelling vooral de bewerkingswijze als uitgangspunt wordt genomen. Derhalve wordt aan de machines die een gelijke bewerking kunnen uitvoeren een groepsgewijze plaatsing gegeven. Hierbij kunnen we denken aan een groep draaibanken, een groep boormachines, etc.

De bij de lijnopstelling genoemde afstemmingsverliezen (onderlinge onder bezettingen) zullen hierbij ook kunnen worden vermeden.

Tevens willen we nog even wijzen op het voordeel van deze opstelling bij een machinestoring. Daar waar bij een lijnopstelling door het optreden van een machinestoring de gehele lijn buiten functie zou worden gesteld, is dat bij de functionele opstelling niet het geval. Hierbij is namelijk een gelijksoortige machine beschikbaar en zal er slechts een geringe aanpassing van de planning behoeven plaats te vinden voor de betreffende machinegroep.

Behalve dat er een aantal voordelen van de functionele opstelling naar voren zijn gebracht is het juist bij deze opstelling van belang de nadelige aspecten te beschouwen. De nadelige aspecten hebben namelijk heel duidelijk te maken met de productielogistiek en het vinden van oplossingen hiervoor.

Nadelen functionele opstelling:

  • minder gunstige routing;
  • hoge materials handling-kosten;
  • grotere tussenvoorraden;
  • wachttijden tussen de bewerkingen;
  • intensieve voortgangscontrole.

Het is hierbij van belang een aantal van de nadelige aspecten nader te bekijken. De minder gunstige routing kan in principe worden gezien als een belangrijk nadelig aspect bij de functionele opstelling. Door de onderlinge situering van de machinegroepen ontstaan er bepaalde afstanden van machinegroep naar machinegroep en tussen de hierbij aan de orde zijnde machines.

 

Afbeelding 1: Routinglijnen bij functionele opstelling

De op afbeelding 1 aangegeven routinglijnen geven een indruk van een situatie die zou kunnen ontstaan bij een functionele opstelling. Vanzelfsprekend kan dit zo veel mogelijk geoptimaliseerd worden. Dat wil zeggen, dat er waarnemingen worden verricht naar de frequenties tussen de onderlinge machinegroepen en de hiervan deel uitmakende machines.

Na het bekend worden van de onderlinge frequenties kan een zodanige situering van machinegroepen plaatsvinden dat gemiddeld gezien het beste resultaat wordt bereikt. Dit zal echter bij volledig willekeurige productievolgordes en regelmatig wisselende productiebewerkingen moeilijk uitvoerbaar zijn. Evenzo blijft er in een goed geoptimaliseerde situatie sprake van een ongunstige routing.

De hoge materials handling-kosten bij de functionele opstelling hebben vooral twee oorzaken. Allereerst is er sprake van intern-transportafstanden tussen de machines van de machinegroepen (zie afbeelding 1). Verder is het intussen een bekend gegeven dat er bij de functionele opstelling geen aaneensluiting van bewerkingen zal plaatsvinden. Aldus zullen er op- en overslaghandelingen plaatsvinden alvorens er volgende bewerkingen kunnen worden uitgevoerd. Vanzelfsprekend zal de hoogte van de materials handling-kosten worden bepaald door de schaalgrootte van het productiegebied en de hierbij optredende frequenties.

Het verschijnsel van de grotere tussenvoorraden kon reeds worden afgeleid uit de voorgaande beschrijving. Daar waar geen directe aansluiting van de onderlinge bewerkingen plaatsvindt, hetgeen in principe het geval is bij de functionele opstelling, zal er een buffering ontstaan van te bewerken halffabricaten. De omvang van deze buffervorming heeft te maken met de veelheid van de te bewerken artikelen, maar ook met de systeemtechnische planningsmogelijkheden.

Lijnopstelling

Door een overzicht te maken van de voor- en nadelen bij deze productiewijze kan reeds een eerste gerichte beoordeling plaatsvinden met betrekking tot de praktische situatie en het daarbij tot uiting komende belang van bepaalde elementen.

Voordelen lijnopstelling:

  • een snelle doorlooptijd;
  • een goede routing;
  • lage materials handling-kosten;
  • geen of geringe tussenopslag/voorraadvorming;
  • geen of geringe wachttijden;
  • goede benutting van de vloeroppervlakte;
  • goede voortgangscontrole;
  • geringe kans op schade bij overslag/transport.

Indien uit de verdere analyse van het bewerkingsschema (zie figuur 9.3) blijkt dat er sprake is van een belangrijke mate van materials handling, dan zou dit reeds een eerste voorzichtige indicatie kunnen zijn voor de keuze van een lijnopstelling. Als er eveneens blijkt dat in de waargenomen situatie sprake is van grote tussenopslagen en een beperkte productieruimte, dan kunnen dat verdere indicatoren zijn voor een eventuele toepassing van de lijnopstelling. Daarmee is echter de keuze niet bepaald.

Zoals dat veelal het geval is met de toepassing van systemen en systeemprincipes, zijn er voor- en tegenargumenten. Aldus dienen ook de algemene nadelen van de lijnproductie te worden vermeld.

Nadelen lijnopstelling:

  • geringe flexibiliteit;
  • bezettingsverliezen waardoor: laag machine-rendement;
  • storing bij één onderlinge bewerking legt gehele lijn stil.

Samengevat kunnen we stellen, dat de functionele opstelling vanuit de feitelijke productiekosten bezien, belangrijke voordelen kan bieden. Dit is echter niet het geval met het bestanddeel van de materials handling-kosten.

In het streven om het goede van zowel de functionele opstelling alsook van de lijnopstelling te behouden. En het minder goede te beperken of te elimineren, kunnen er een aantal optimale materials handling-systemen worden ontwikkeld.

Toepassing magazijntechnieken

Door de samenstelling en toepassing van een zogenoemde productiesectie kan, met betrekking tot de eerder genoemde beperkingen, een belangrijke verbeterslag worden bereikt.

Productiesectie

Om de filosofie van deze werkwijze nader te verklaren kan worden verwezen naar de op afbeelding 2 weergeven productiesectie.

 

Afbeelding 2: Bovenaanzicht productiesectie met stellingsbedieningshefkraan

De samenstelling van deze productiesectie bestaat hierbij uit twee enkele stellingrijen voor de opslag van het gereed product of de halffabricaten.

De opslag en handlingsfunctie wordt uitgevoerd door een rail gebonden stellingsbedieningshefkraan in laag heffende uitvoering.

Afhankelijk van de gewenste schaalgrootte kunnen er meerdere productiesecties naast elkaar worden geplaatst, waarbij de stellingsbedieningshefkraan in bocht rijdende uitvoering dient plaats te vinden.

Vanuit een eerste optische waarneming kan al direct worden vastgesteld dat bij de toepassing van de zogenoemde productiesectie sprake is van een rationele routinglijn met een snelle werkwijze, dat in tegenstelling tot de routinglijnen welke zijn weergeven bij de functionele opstelling, zie afbeelding 1;

  • Er is de mogelijkheid tot volledige automatisering;
  • Er kan een volledige harmonisering worden bereikt zonder afstemmingsverliezen. Hierbij kan worden verwezen naar de voorbeeldsituatie op afbeelding 2, namelijk:
    – a1, a2 en a3: 3 x 40 = 120 productie eenheden op dag basis 8 uur;
    – b4, b5, b6 en b7: 4 x 30 = 120 productie eenheden op dag basis 8 uur;
    – b8: 1 x 120 = 120 productie eenheden op dag basis 8 uur.
    Zodoende wordt er een vrijwel volledige harmonisering bereikt waarbij de geproduceerde eenheden tussentijds in opslag kunnen worden genomen.
  • Snelle doorlooptijd;
  • Lage materials handling-kosten;
  • Flexibiliteit, doordat de productiemachines zo nodig wisselend bereikt kunnen worden.

Afhankelijk van de schaalgrootte en verwerkingsfrequenties, kunnen de productiesecties een dan passende uitvoering worden gegeven. Hierbij kunnen we denken aan:

  • Rota reachtruck halfautomatisch met locatiesysteem en radio frequency;
  • Elektrisch aangedreven stapelaar met locatiesysteem en radio frequency.

Om vooral een duidelijk beeld te geven van de reeds beschreven automatische productiesectie, wordt hiervan tevens een driedimensionale weergave op afbeelding 3 gegeven.

 

Afbeelding 3: Driedimensionale weergave productiesectie

Behalve de tot dusver behandelde productiesectie(s) met verrijdbare apparatuur, zijn er ook andere magazijntechnieken toepasbaar welke aanzienlijke verbeteringsmogelijkheden kunnen geven. Bijvoorbeeld de inductievloerbaan systemen.

Reageer op dit artikel