Canon maakt veel verschillende typen printers. Toch lukt het om ze op Lean wijze te assembleren, dankzij generiek bruikbare bouwstenen. In deel 1 van dit tweeluik wordt verklaard hoe ze dat voor elkaar krijgen.

Die prestatie is op zich al indrukwekkend, maar er worden ook continu nieuwe printertypen ontwikkeld! Die moeten zich vloeiend invoegen in het bestaande toelever- en assemblage-netwerk. Dat lukt alleen, als je in de ontwerpfase al rekening houdt met de productie.

Design for assembly heet dat. Daarbij streef je naar zo min mogelijk én liefst multifunctioneel bruikbare bouwstenen. Ook bedenk je vooraf hoe nieuwe value streams, vanaf de toeleveranciers, eruit gaan zien.

Ontwerpers, inkopers, leveranciers, logistiek medewerkers en operators werken hierbij intensief samen. Nico Rademakers, project lead manufacturing & logistics bij Canon Production Printing, legt uit hoe dit in zijn werk gaat!

Eerder beschreef Rolf Eisenberg in detail, hoe Canon Production Printing (Canon PP) de onderdelen voor hun printers zo "Lean" mogelijk (dus met weinig tussenvoorraden) inkoopt en assembleert.

Lees hiervoor deel 1 van dit artikel!

Samengevat ziet de (Lean) toelevering van onderdelen, en de assemblage van de printers, er als volgt uit:

1. Basis onderdelen (bouwstenen) worden zo veel mogelijk just-in-time ingekocht. Daartoe zijn er hechte contacten met de toeleveranciers. De meeste basisstenen worden opgeslagen in een verticaal magazijn, waarbij de voorraden worden gereguleerd met Kanban. De basistenen worden in het magazijn verdeeld over trays, zodanig dat elke tray de bouwstenen bevat voor één specifieke printer unit.
2. Uit zo'n tray worden steeds de "bouwstenen" gepickt die nodig zijn voor één type unit. Ze worden op een kitkar met een Automatisch Geleid Voertuig naar een passende assemblagelijn gebracht.
3. Elke assemblagelijn kan meerdere varianten units maken, deze worden geassembleerd in een One Piece Flow.
4. Zijn de units voor een printer gereed, dan worden ze samengevoegd tot grotere bouwblokken, de modules. Het is cruciaal dat elke module perfect werkt, er mogen geen bouwstenen inzitten waar je later nog aan moet sleutelen!
5. Pas bij de klant worden de modules – als het goed is plug-and-play – bij elkaar gevoegd tot complete printers. Het grote voordeel daarvan: afstellen en inregelen van de printer hoeft maar één keer. Voorwaarde is wel de eerdergenoemde perfecte werking van elke module. Je kunt immers niet met een problematische module ‘even’ terug naar de fabriek.
6. Iedereen, overal, is alert op afwijkingen en verbeteropties. Kan het samenvoegen van componenten beter, dan wordt het productiesysteem aangepast.  

Het logistieke concept van Canon: (1) Verzamelen van basis bouwstenen (onderdelen) voor één specifieke printer unit op een kitkar. (2) Bouwstenen samenvoegen tot units, (3) Units samenvoegen tot modules. (4) Modules samenvoegen tot complete printers.

Nieuwe bouwstenen
Dit logistieke en bufferarme systeem, dat loopt van de toeleveranciers tot de klanten, loopt normaliter gesmeerd. En het wordt door continue verbetering zelfs elke dag nog een beetje béter.

Totdat je een nieuw type printer introduceert.

Dat betekent immers nieuwe "bouwstenen" in het systeem! Als je die zó maar invoegt, loopt alles spaak. Misschien zijn er immers wel nieuwe leveranciers nodig, die nog niet zijn ‘ingeregeld’ op just-in-time toelevering. Ook is het maar de vraag of het inbouwen van nieuwe bouwstenen direct goed gaat, en of dit de assemblage van de bestaande blokken niet verstoort.

Er zijn in elk geval nieuwe werkinstructies nodig en mogelijk ook nieuw gereedschap. En dan nóg: hebben de operators wel de vaardigheid om met de nieuwe bouwstenen om te gaan?

Nieuwe printertypen moeten niet enkel naar klantwens worden ontworpen, maar ook goed zijn in te passen in het bestaande toelever- en assemblage netwerk

Zie maar dat je het maakt
‘Klopt allemaal’, zegt Nico Rademakers, project lead manufacturing & logistics bij Canon PP. ‘Toch streven we er naar, dat een nieuw type printer vanaf dag één dat die in productie gaat, perfect in elkaar wordt gezet. En dat dit dan de andere assemblageprocessen niet ontregelt.’

Vroeger ontwikkelde R&D een nieuw type printer, en pas daarna werden Manufacturing & Logistics (M&L) dan geconfronteerd met de consequenties daarvan. Kort door de bocht: zie maar dat je het maakt!

Design for Assembly
‘Wij maken slechts enkele honderden stuks per type printer per jaar. Zonder specifieke maatregelen duurt het dan lang, voor je alle fouten en onhandigheden opmerkt en wegneemt. Na de introductie van een printer kon het mede daardoor wel een jaar duren, totdat het hele assemblageproces stabiel was. Dat accepteerden we niet meer. Bovendien wil de markt steeds sneller vernieuwing. Dit maakte het extra nodig om een strategie te bedenken om zo probleemloos mogelijk nieuwe printer modellen te introduceren.’

Design for Assembly (DfA), zo heet deze strategie: nieuwe printers zó ontwerpen dat ze gemakkelijk kunnen worden geassembleerd, rekening houdend met alle assemblageprocessen en typen printers die er al zijn.

De printers van Canon zijn modulair: kleine en generiek bruikbare bouwstenen ("units") voegen zich samen tot "modules", die bij de klant plug-and-play worden verbonden. Nieuwe printertypen moeten zo min mogelijk nieuwe bouwstenen bevatten.

Platform
‘We passen het platform model toe, dat je ook in de auto-industrie ziet. Alle printer onderdelen, en de units en modules die we daaruit opbouwen, zijn zo veel mogelijk standaard. Door alles verschillend te combineren, maken we printervarianten. Dat doen we met mixed model assemblagelijnen, waarop printer units en modules die steeds een beetje anders zijn, elkaar afwisselen. Net zoals bij de productie van auto’s. Ook daarbij worden soms wel, soms niet, en soms andere accessoires toegevoegd aan een model dat langskomt.’

Samenwerking
Om nieuwe printervarianten meteen zo te ontwerpen dat ze makkelijk te maken zijn binnen de bestaande productportfolio, is er tegenwoordig intensieve samenwerking tussen R&D en M&L. Het laatste staat voor Manufacturing & Logistics.

‘Dankzij die samenwerking wordt vanaf het begin, naast de nieuwe functionaliteit waar de markt om vraagt, ook gekeken naar de materialen, de middelen, de methodes en de mensen die nodig zijn om een nieuw printertype te maken.’

Nico Rademakers: ‘Bij het ontwerp van printers streven we naar zo min mogelijk nieuwe bouwstenen. En áls die al nodig zijn, dan moeten ze óók bruikbaar zijn in andere types’.

Materialen
‘Laat ik beginnen met de materialen: ons bestand aan basis bouwstenen. Een belangrijke pijler bij Design for Assembly is bij een ontwerp streven naar zo min mogelijk bouwstenen, dus alleen nieuwe onderdelen als het écht nodig is. Dat was bijvoorbeeld het geval toen we koolstofvezel onderdelen introduceerden. Die hebben thermische en dynamische voordelen ten opzichte van aluminium.’

‘Zijn nieuwe bouwstenen nodig, dan willen we bij voorkeur varianten op bestaande types. Ook moeten de stenen multifunctioneel zijn, dus geschikt voor inbouw in meerdere type printers. Nu, én in de toekomst.’

Vroegtijdig wordt ook vastgesteld welke approved toeleveranciers de nieuwe bouwstenen gaan maken, en tegen welke kosten.

‘Onze inkopers kijken daarbij naar de Krajic-matrix: welke onderdelen zijn strategisch van belang en welke niet. Bij huis-tuin-en-keuken schroefjes, die je bij veel partijen kunt bestellen, hoef je niet uitvoerig stil te staan. Bij belangrijke nieuwe componenten wordt de toelevering daarentegen juist wél meegenomen bij de industrialisatie van een nieuw printerontwerp.’

Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!
Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij Lean in de praktijk helpt brengen!

Blom Consultancy

Blom Consultancy - Monozukuri lean naar flow

Waar een weg is, is een toekomst. Onze visie is dat de Nederlandse industrie zich kan blijven meten met de rest van de wereld, door continu te verbeteren.
De kern van wat we bieden is Monozukuri via Lean naar flow. Zowel in het proces en de productieketen als door de medewerkers, zodat zij moeiteloos hun taken doen, beter presteren en meer plezier ervaren.
Daarbij focussen wij op het ondersteunen van het management en werken we aan de balans tussen het technische en sociale systeem. Uitgangspunt is het voorkomen van verspilling. Het resultaat is een hogere productie, betere productkwaliteit, meer werkplezier en minder kosten.

> Naar website

> Toon andere adviseurs categorie Lean

Middelen en methodes
‘Niet enkel de materialen zijn van belang, maar ook de middelen en methodes: hoe gaan we straks met nieuwe onderdelen cq bouwstenen óm? Daartoe moeten er op elke werkplek bijvoorbeeld passende werkinstructies komen.’

De assemblagelijnen zijn ingericht op mixed-model productie. Ze zijn dus zo gebouwd dat je flexibel kunt inspelen op nieuwe productvarianten. Daardoor zijn investeringen in automatisering ook eerder haalbaar.

‘We gaan er namelijk van uit, dat onze assemblagelijnen tien tot vijftien jaar meegaan. Dat wil echter niet zeggen dat bij zo’n assemblagelijn bijvoorbeeld alle gereedschappen aanwezig zijn, om een nieuw type unit of module in elkaar te zetten. Is het antwoord nee, dan wordt hier alsnog voor gezorgd.’

Modules moeten foutvrij worden geassembleerd. Dat aspect weegt extra zwaar, omdat ze pas bij de klant worden samengevoegd tot complete printers. ‘Dit maakt inline testen extra belangrijk. En alle testmethodes moeten weer zo universeel mogelijk toepasbaar zijn.’

De rol van de méns wordt ook geïnventariseerd. ‘Kunnen de operators het nieuwe printertype assembleren, of zijn daarvoor nieuwe vaardigheden nodig.’

Process map
Verder wordt er een process map gemaakt. Die heeft wel wat weg van een value stream map in Lean.

De process map laat zien hóe de onderdelen en sub assemblies van de nieuwe printer zich door het bestaande assemblage netwerk zullen gaan bewegen.

‘Hierbij focussen we op ons op de delta’s, afwijkingen van hetgeen nu de standaard is. De eerste vraag is daarbij dan: is de afwijking echt nodig? Zo ja, dan bekijken we hoe we ermee om gaan. Soms kun je een werkcel anders inrichten, of anders de taak daarin splitsen zodat je twee werkcellen achter elkaar krijgt. Op die manier kan de bestaande takt tijd dan worden gehandhaafd.’

Materialen, middelen, methodes en mensen staan niet los van elkaar. ‘Wil je foutvrije units, modules en uiteindelijk complete printers, dan moet je de kans op vergissingen bij de assemblage zo ver mogelijk terugdringen. Dat doe je met een Poka Yoke ontwerp. Dit betekent dat je iets bijna niet verkeerd in elkaar kunt zetten. Als blijkt dat fouten wél kunnen, bijvoorbeeld een connector zo plaatsen dat een pinnetje niet helemaal goed contact maakt, dan moet het ontwerp terug naar de tekentafel.’

De fabrieksvloer van Canon PP

Oefenen
Een prototype kan in 3D virtueel worden gebouwd, om mogelijke problemen alvast te voorzien. ‘Kan er iets misgaan wat niet is te ondervangen met Poka Yoke, en wat bovendien lastig zichtbaar is, dan is wellicht een extra inline teststap nodig.’

Ondanks alle voorbereiding is nooit alles dicht te timmeren. Daarom moet je uiteindelijk ook oefenen: gaat het maken van het engineering prototype van de printer - de beschrijving van hoe die wordt gemaakt - zoals voorzien.

Die test betreft een doorgang door het hele (échte) assemblagenetwerk, inclusief de rollen van de toeleveranciers, de logistieke medewerkers en de operators daarin. ‘Je moet accepteren dat de takt-tijden door die test worden verstoord. Door alle voorbereiding duurt dit echter maar heel kort.’

Ook het in elkaar zetten van een printer bij de klant wordt uitgetest. ‘Ons streven is, dat we dat niet meer dan drie keer bij ons in de fabriek hoeven te doen. Daarna moet het assemblageproces al zo perfect zijn, dat de modules er altijd foutvrij en plug-and-play uitkomen, geschikt voor eindassemblage op locatie bij de klant.’

*) De interviews voor dit artikel vonden eind 2024 plaats