Hoorcollege 2

Procesanalyse: capaciteit en flow

Berekenen doorlooptijd (throughput time):

De capaciteit is de hoeveelheid output dat een systeem kan bereiken gedurende een bepaalde tijdseenheid. Het wordt uitgedrukt door het aantal jobs (items) per tijdseenheid.

Voorbeelden:

• Ziekenhuis: aantal patiënten per dag op de poli

• Universiteit: aantal studenten per academisch jaar

Je vraagt jezelf af welke beslissingen je neemt op basis van de capaciteit. Dit gebeurt op verschillende niveaus:

• Strategisch: (hoeveelheid fabrieken) het bepalen van het algehele capaciteitsniveau van kapitaal-intensieve middelen:

1. Materieel

2. Faciliteiten

3. Arbeidskrachten

Dit gebeurt in overeenstemming met de bedrijfsstrategie. Wanneer de capaciteit te hoog is gaat de prijs uiteindelijk naar beneden (een voorbeeld hiervan is de olieprijs). Wanneer de capaciteit te laag is gaat de service rate omlaag (bijvoorbeeld nee-verkopen). Bedrijven voeren capaciteitsuitbreiding altijd stapsgewijs, meestal in kleinere stappen (incrementeel). Toch blijven deze stappen vrij groot. Stijging gaat dus altijd in blokjes Bij een grotere capaciteit zijn er schaalvoordelen.

Externe capaciteit (bij capaciteitstekort):

• Uitbesteden: hier zit echter een groot risico van overstappen achter

• Delen van capacteit: voorbeeld: RUG geeft hoorcolleges in de stadskerk. Hierdoor worden voor meerdere partijen hun problemen opgelost.

Capaciteitsfocus (diseconomies of scope)

Focuses factory (Skinner, 1974): Een bedrijf specialiseert zich op één product. Een (deel van een) organisatie presteert veel betere wanneer het zijn middelen concentreert op één taak, in plaats van dat het probeert te voldoen aan een uiteenlopende vraag van interne of externe klanten.

Capaciteitsalternatieven

Groeiende vraag 3 beslissingen mogelijk: verplaatsen, vergroten en niets doen. Als er wordt gekozen voor ‘niets doen’ kan er na een jaar alsnog beslist worden te vergroten. Je maakt voor elke keuze een kosten-baten analyse. Hierin bereken je de omzet, kosten en de waarde. Vervolgens zet je dit in een beslissingsboom. Bekijk het gemiddelde tussen de hoogste en laagste waarde per keuze.

• Tactisch: Hoeveelheid machines per fabriek

• Operationeel: Het aantal uur dat een machine draait

Verschillende vormen van capaciteit:

• Ontwerpcapaciteit (Design capacity): De hoeveelheid dat wordt geproduceerd als alles perfect gaat. Dit wordt in werkelijkheid dus vrijwel nooit gehaald.

• Effectieve capaciteit (Effective capacity): Ontwerpcapaciteit – geplande stilstand zoals lunchpauze, ploegenwissel en onderhoud.

• Werkelijke capaciteit (Actual capacity): Effectieve capaciteit – ongeplande stilstand zoals kwaliteitsproblemen, defecten en ziekte.

Voorbeeld ontwerpcapaciteit:

Bereken hoeveel uur je kunt produceren voor je onderhoud moet plegen en bekijk de werkelijke tijd van de productie. De effectieve capaciteit is altijd lager dan de ontwerpcapaciteit.

Bezetting vs. Efficiëntie

Efficiëntie: (hoe verhoudt de werkelijkheid zich met mijn plan)

Voor voorbeeld: zie slide 19

Als het gat heel groot is moet er afgevraagd worden of de er wel de juiste beslissingen gemaakt zijn door het management.

Capaciteit vs. vraag

De capaciteit moet structureel groter of gelijk zijn aan de vraag, anders krijg je bijvoorbeeld nee-verkopen of uitpuilende wachtkamers. De vraag wordt meestal gemeten in Inter Arrival Time (IAT). Dit is de gemiddelde tijd tussen de aankomst van twee jobs. Ook wordt er gebruik gemaakt van de Arrival Rate, het gemiddelde aantal jobs dat per tijdseenheid komt.

IAT =

Arrival rate =

Voor voorbeeld: zie slide 24

Omsteltijden (set-ups)

Voorbeelden:

• Andere mal voor een platenpers nodig

• Andere spoel voor een MRI nodig

• Andere hoogte van de vloer in het zwembad

• Schoonmaken (productie van verf, brood en roomijs)

Batchvorming: Het groeperen van vergelijkbare jobs om omsteltijden te minimaliseren.

Capaciteit vs. doorlooptijd

Capaciteit: aantal items per tijdseenheid

Doorlooptijd: aantal tijdseenheden per item

Theoretische doorlooptijd: alle productietijden en transporttijden samen in een proces. Dit is de minimale tijd dat een product nodig heeft als het proces helemaal op elkaar is afgestemd.

Werkelijke doorlooptijd: theoretische doorlooptijd + wachttijd

Soorten wachttijden:

• Perronwachttijd

• Stapelwachttijd (wachten tot de machine vol is, dezelfde items)

• Assemblagewachttijd (wachten op alle onderdelen, verschillende items)

• Loketwachttijd (tijdelijke mismatch tussen aanbod en vraag van capaciteit)

Voorbeeld doorlooptijd: zie slide 28

Een order is een opdracht van een klant welke minimaal de te hoeveelheid te produceren producten en specificeert hoeveel producten geproduceerd moeten worden en de leverdatum

Orderdoorlooptijd: Tijd tussen het plaatsen van de order en het leveren van de order.

Productiedoorlooptijd: Tijd tussen de ordervrijgave en tot de order gereed is.

Productietijd: Tijd van productie.

Doorloopefficientie (Throughput efficiency)

Process Flow Diagram (PFD)

Bij een product dat verschillende routes doorloopt bereken je de gemiddelde theoretische doorlooptijd.

• Bij meerdere producttypen bereken je de theoretische doorlooptijd los van elkaar. De gemiddelde doorlooptijd is dan afhankelijk van de productmix. Deze informatie heb je dan wel nodig om de berekening te kunnen maken.

• Bij Assemblage zijn er 2 componenten die aan het einde verbonden worden. De assemblage wacht tot A en B gereed zijn, dus je rekent met de langste tijdsduur.

De throughput van een systeem is het maximum aantal jobs dat per tijdseenheid uit een systeem komt. Throughput en capaciteit zijn synoniem. De throughput van een systeem is gelijk aan de bottleneck. Het belangrijkste is dat de bottleneck (zwakste schakel) aangepakt wordt.

Little’s Law: Er bestaat een lange termijn (steady state) verhouding tussen:

• Voorraad werk in uitvoering en work in progress inventory (WIP of L)

• Capaciteit en de Throughput Rate (TH)

• Productietijd en Flow Time (CT of W)

In een steady state ga je er van uit dat het altijd door gaat (de fabriek sluit nooit). Dit zegt dat als je maar lang genoeg doorgaat, je geen last meer hebt van de opstart.

Bij batches geldt:

L= Gemiddelde WIP

P_i= Bezetting van activiteit i

X_i = Batchgrootte van activiteit

Bezetting =

Onzekerheid

In een deterministisch systeem is er geen sprake van onzekerheid en zijn de waarden van variabelen van tevoren bekend. Het model reageert dan altijd hetzelfde. Bij een stochastisch proces is wel sprake van onzekerheid. Waarden van variabelen zijn dan altijd gebaseerd op een kansverdeling. Het model reageert iedere keer net iets anders.