10 jaar QRM bij Bosch Scharnieren

Bosch Scharnieren startte in Nederland als eerste met Quick Response Manufacturing (QRM), om doorlooptijden te verkorten bij klantspecifieke productie. Wat leerden zij in de afgelopen tien jaar?

‘De kracht van QRM zit hem in de omvorming naar een cellulaire organisatie op basis van Quick Response Cells’, stelt directeur Fried Kaanen. ‘Klantspecifieke orders kunnen zich dan als “stoptreinen” langs QRC-stations naar keuze gaan bewegen. Vervolgens kun je je dan gaan focussen op het terugdringen van de wachttijden.’

Dit laatste kan op verschillende manieren, variërend van buffervakken tot het gebruik van POLCA. ‘Deze Kanban-variant is een belangrijk hulpmiddel, maar is niet afdoende’, waarschuwt Kaanen. ‘POLCA zorgt er weliswaar voor dat orders zich gemiddeld zo snel mogelijk verplaatsen, maar prioriteert ze niet vanzelf, zodat ze elkaar waar nodig kunnen inhalen. In het papieren POLCA-systeem moet je daartoe geregeld lijsten met ideale "doorkomstdata" per order naar elke QRC brengen. Steeds nieuwe lijsten sturen is echter bewerkelijk en foutgevoelig. Bovendien is het beter om continu te herplannen. Daarom laten wij software in realtime volgen waar alle productie-orders zijn.’
  

Bosch Scharnieren is een MKB-bedrijf, dat roestvaststalen scharnieren vervaardigt. Tien jaar geleden startten zij als eerste in Nederland met de toepassing van Quick Response Manufacturing (QRM).

Net zoals Lean richt deze verbetermethode zich op doorlooptijdverkorting. QRM omvat echter specifieke methoden en tools om dat te doen bij high mix, low volume productie, zie het kader hieronder.

Welke lessen leerde Bosch Scharnieren in het afgelopen decennium, en wat betekent dit voor de toepasbaarheid van QRM in andere bedrijven?

Sneltreinen
In een artikel elders op deze site typeerden we de verschillende logistieke uitdagingen waar bedrijven voor kunnen staan met behulp van een spoorwegmetafoor.

In bedrijven met massaproductie bewegen halffabricaten zich als “sneltreinen” langs bewerkingsstations. Deze situatie is ideaal voor de vorming van (Lean) productiestraten. Stilstand tussen de stations is er dan nauwelijks meer. Tussenvoorraden, áls die er al zijn, kun je managen met behulp van Kanban-kaarten, die aangeven wanneer aanvulling nodig is.

Stoptreinen
In bedrijven met klantspecifieke productie, zoals Bosch Scharnieren, bewegen halffabricaten zich als “stoptreinen” langs bewerkingsstations naar keuze. Elke “stoptrein” legt daarbij een eigen route af.

De werkinhoud op elk station, vergelijkbaar met de in- en uitstaptijd van reizigers, kan van tevoren vaak vrij goed worden ingeschat. Dit geldt ook voor Bosch Scharnieren. Toch zijn verstoringen onvermijdelijk, omdat stoptreinen elkaar regelmatig kruisen, en omdat er soms onverwachte vertragingen optreden op één van de stations. Je kunt daardoor niet voorkomen dat treinen zo nu en dan stilstaan, wachtend op het signaal dat ze weer verder kunnen.

Wat je wél kunt doen is de stations zodanig inrichten dat het werk op de stations zo vlot mogelijk gaat, én je kunt streven naar zo min mogelijk stilstand tussen de stations.

QRM
Quick Response Manufacturing (QRM) streeft beide doelen tegelijk na: optimaal ingerichte werkstations, en slim werkstroombeheer tussen de stations. 

Bosch Scharnieren maakt, klantspecifiek, kleine series RVS-scharnieren

Kleine series
Fried Kaanen, directeur van Bosch Scharnieren, is gecharmeerd van de spoorwegmetafoor. ‘Wij hebben de stoptreinsituatie. We maken RVS-scharnieren in kleine series, waarbij de bestelhoeveelheden wisselen. Het gaat om maatwerk, in opdracht van onze klanten. Daardoor variëren de bewerkingen die we moeten doen, en bewegen de orders zich via wisselende routings over onze werkvloer.’

Tien jaar geleden was QRM nog onbekend in Nederland. ‘Het lukte ons toen niet om greep te krijgen op de productieplanning. Kernprobleem was het realiseren van de gewenste levertijden. In de spoorwegmetafoor: veel van onze stoptreinen kwamen te laat aan.’

Lean
Op dat moment was Bosch Scharnieren al een tijd bezig met het toepassen van Lean. ‘Productiestraten vormen ging bij ons niet, laat staan produceren in een One Piece Flow. Wel hadden we veel aan Lean-principes zoals value stream mapping en 5S, het creëren van overzichtelijke werkplekken. Onze levertijd daalde daardoor van 6 tot 8 weken, naar 4 á 5 weken.’

Het kernprobleem bleef echter bestaan: orders kwamen tussen nul en drie dagen ná het geplande tijdstip gereed. Een adviesorganisatie bracht de toen net afgestudeerde Jacob Pieffers mee. ‘Pieffers vertelde over zijn onderzoek naar een soort stoplichtensysteem om werkstromen te reguleren, dat hij bij een bezoek aan Rajan Suri in de VS had leren kennen. Dit is het POLCA-systeem, één van de QRM-tools.’

Verkorting wachttijden
‘Na lezing van Suri’s boek, Quick Response Manufacturing - A Companywide Approach to Reducing Lead Times, was ik meteen enthousiast’, vervolgt Kaanen. ‘Het beschreef precies onze problematiek. Met name de idee sprak me aan, dat je je moet focussen op verkorting van wachttijden. In de metafoor is dat de tijd dat stoptreinen voor stations stilstaan. Verkort je die tijd, dan kun je de doorstroom in je netwerk als geheel enorm vergroten.’

Ten behoeve van Quick Response Manufacturing werd de werkvloer opgesplitst in taakgerichte clusters van machines en bijbehorende multidisciplinaire teams. Elk van deze Quick Response Cells kreeg een eigen kleur.

Quick Response Cells
In veel jobshop-omgevingen wordt er niet goed nagedacht over een slimme inrichting van de werkvloer. Er bestaan dan bijvoorbeeld “functionele” afdelingen. Die kun je in de spoorwegmetafoor vergelijken met stations waar alleen één type mens in- of uit mag stappen, bijvoorbeeld alleen iemand ouder dan 75 met een wandelstok. Dit leidt tot heel veel onnodige “treinbewegingen” en wachttijden.

QRM vervangt de afdelingen door Quick Response Cells. ‘Zo’n QRC is een cluster van machines en een bijbehorende multidisciplinaire groep van mensen, die een vooraf gedefinieerde groep van soortgelijke activiteiten uitvoeren. Vergelijk het met een keuken, die een bepaalde groep van gerechten kan bereiden. Het slim inrichten van de QRC’s is misschien wel het belangrijkste onderdeel van QRM.’

POLCA
In de begindagen werd echter veel meer aandacht besteed aan een tool die de werkstromen tussen de QRC’s regelt, en opstoppingen daartussen voorkómt. Het gaat om de Kanban-variant POLCA.

Kanban gebruikt kaartjes als signaal dat halffabricaten of materialen zijn verwerkt, en dat er nieuwe kunnen worden toegeleverd. Bij klantspecifieke productie werkt dat niet, omdat de hoeveelheid verschillende halffabricaten, en dus ook de hoeveelheid benodigde Kanban-kaartjes, dan oneindig is.

POLCA stemt het werk in elkaar toeleverende Quick Response Cells op elkaar af, door het versturen van kaartjes op het moment dat er ‘benedenstrooms’ verwerkingscapaciteit vrijkomt.

Daarom werkt POLCA met kaartjes die een capaciteitsignaal afgeven. Door het sturen van zo’n kaartje laat een QRC aan een toeleverende cel cq werkstation weten dat zij capaciteit vrij hebben om nieuwe halffabricaten te ontvangen. Is zo’n kaartje er niet, dan staat het sein voor de route naar dat station op rood. Dit betekent dat een toeleverende QRC dan moet gaan werken aan een order die door moet naar een ánder station.

POLCA-kaarten worden meegestuurd met de orders, en gaan later terug naar de toeleverende QRC. Die weet dan dat er opnieuw mag worden toegeleverd.

Gereorganiseerd
In 2007 startte Bosch Scharnieren met de invoering van QRM. Na twee maanden van voorbereiding werd hun werkvloer toen in drie weken gereorganiseerd tot elkaar toeleverende QRC’s. Vervolgens werden de werkstromen tussen de QRC’s geregeld met circulerende POLCA-kaarten.

‘Binnen enkele maanden boekten we daarmee al succes. Onze doorlooptijd daalde tot drie á vier weken, en, nog belangrijker, we realiseerden nu de gewenste leverbetrouwbaarheid.’

Het POLCA-systeem fungeert als een soort noodrem, die overbelasting van werkcellen voorkomt.

Noodrem
Bosch Scharnieren leerde in de aflopen tien jaar veel, zowel over de inrichting van de QRC’s, als over de manier waarop je werkstromen daartussen het beste verdeelt.

‘We ontdekten bijvoorbeeld dat POLCA niet het meest belangrijke onderdeel is van QRM. POLCA fungeert als een soort noodrem die overbelasting van QRC’s voorkomt, als reguliere vormen van buffermanagment falen. Naarmate je de flow verbetert, hoeft de noodrem echter steeds minder vaak te worden geactiveerd.’

‘Dé kracht van QRM is de omvorming naar een cellulaire organisatie, met flexibele en schaalbare werkcellen die elkaar het werk toespelen. Je bouwt zo een slim spoorwegennet, waarlangs je orders zich gaan bewegen. Heb je eenmaal zo’n spoorwegennet, dan vormt dat de basis om je doorlooptijden steeds verder te verkorten.’

Seinen
Om de doorlooptijden te reduceren is een jobshop control systeem nodig, dat het “treinenverkeer” tussen de QRC-stations reguleert. Dat gebeurt via seinen, die aangeven welke stoptreinen dóór mogen, en welke beter even kunnen wachten.

POLCA lijkt op papier het ideale seinensysteem, maar ís dat niet altijd. Dit verklaart volgens Kaanen waarom niet elke jobshop werkvloer inmiddels POLCA heeft omarmd, terwijl je wel bij vrijwel elke Lean-productiestraat Kanban tegenkomt.

Soms blijkt POLCA nodeloos ingewikkeld. ‘Met visueel management, denk aan zichtbare buffers voor de QRC’s waarin een beperkt aantal “stoptreinen” passen, kun je óók een heel eind komen. Op die manier bereik je hetzelfde, zonder de ijzeren discipline die je vraagt van je medewerkers om POLCA-kaarten steeds terug te brengen naar toeleverende werkcellen. QRM maakt je medewerkers steeds meer multi-inzetbaar, waarna ze zich ook kunnen verplaatsen tussen QRC’s. Dit maakt de toepassing van POLCA als noodremsysteem na verloop van tijd steeds minder vaak nodig.’

Tijdverspilling
Overbodig circulerende POLCA-kaarten kunnen bovendien een vorm van tijdverspilling zijn. ‘Het afgelopen jaar hadden wij meer dan 2000 productie-orders. Dat komt in ons geval overeen met meer dan 10.000 kaartbewegingen! Er kwamen ook steeds meer kaarten bij, omdat de ordergroottes steeds verder daalden. In 2010 werd onze fabriek, na een bedrijfsovername, uitgebreid met een nieuwe hal. Daarna moesten de medewerkers regelmatig naar buiten om POLCA-kaarten terug te brengen naar de andere hal. Je kunt je voorstellen dat dit het opsparen van kaarten in de hand werkt. Dan werkt POLCA niet.’

Software-matige QRM-planning bij Bosch Scharnieren

Het probleem rond de verzending van POLCA-kaarten werd opgelost, door dit softwarematig te gaan doen. ‘Ook dan lost POLCA niet vanzelf alles op. Halverwege onze productie gaan sommige halffabricaten naar een toeleverancier, om ze te laten poedercoaten. Als wij het spoorwegnetwerk zijn van NS, dan zijn zij als het ware een stukje spoor van Arriva, waar we geen zicht op hebben. De beschikbare capaciteit bij die toeleverancier bleek vrijwel oneindig. Dat konden we zichtbaar maken door heel veel POLCA-kaarten tussen ons en die leverancier te laten circuleren.’

Voorrang
Bij QRM worden orders vrijgegeven voor productie op grond van de gewenste afleverdatum. Daartoe wordt uitgaande van die datum teruggerekend wanneer de betreffende ‘stoptrein’ moet starten, inclusief een tijdsbuffer voor de ingeschatte stilstandsperiode. Om het spoornetwerk niet te verstoppen, mogen er maximaal een X-aantal stoptreinen tegelijk rijden.

Tijdens de rit zal de ene stoptrein meer vertraging oplopen dan de andere, doordat er op de af te leggen route langs de QRC-stations bijvoorbeeld onverwachte gebeurtenissen optreden. Het is daarom zinvol als vertraagde stoptreinen relatief snelle stoptreinen kunnen inhalen. In het papieren POLCA-systeem moet je daartoe geregeld lijsten met ideale ‘doorkomstdata’ per order naar elke QRC brengen. Dit geeft de mensen in zo'n QRC dan de mogelijkheid om vertraagde orders voorrang te geven. ‘Steeds nieuwe lijsten sturen is echter bewerkelijk en foutgevoelig, bovendien is het beter om continu te herplannen. Daarom laten wij software in realtime volgen waar alle stoptreinen zijn. Staan er meerdere stoptreinen in een buffer voor een QRC-station, dan krijgt een order voorrang als (1) die na bewerking dóór kan naar het volgende station, én als (2) de afleverdatum van die order volgens de softwareberekeningen het eerst in gevaar komt.’

Het tweede beslissingscriterium komt volgens Kaanen ruwweg overeen met de TOC-oplossing voor projectmanagement. Ook daarbij wordt aan elke order een tijdsbuffer gekoppeld. Vervolgens wordt bijgehouden welk percentage van de tijdsbuffer is verbruikt, en krijgt de verwerking van orders met de procentueel geringst resterende tijdsbuffer voorrang.

De software die Bosch Scharnieren gebruikt, werd ontwikkeld door Robert Peters. Sinds 2012 wordt dit systeem vermarkt door Propos Software, een softwarebedrijf waarvan Fried Kaanen en Robert Peters de eigenaren zijn. ‘Het is een modulair shop floor control system’, verklaart Kaanen. ‘POLCA is één van de modules. Die kún je gebruiken maar dat hoeft niet.’

Het modulaire shop floor control system Propos in actie

Finetunen
Het is intrigerend om te zien hoe Bosch Scharnieren eerst de radicale omslag maakte naar QRC’s aangestuurd met POLCA zonder software, en later weer een soort detailplanning toevoegde, zei het nu in realtime.

De prioriteitsberekeningen door het shop floor control system berusten volgens Kaanen op heldere regels. Toch lijken de uitkomsten voor medewerkers in bedrijven die net starten met QRM, een soort black box. Bij Bosch Scharnieren is dat niet zo’n probleem, omdat de productiemedewerkers daar de achterliggende gedachte goed begrijpen.

Als je begint met QRM, kan het verstandig zijn om eerst met zichtbare buffers en/of tastbare POLCA-kaarten te oefenen. Op die manier leert de werkvloer zien waarom het belangrijk is om de productievolgorde aan te houden, die de doorstroom als geheel zo groot mogelijk maakt.

Multi-inzetbaar
Zoals reeds eerder is benadrukt, vormt de kern van QRM de omvorming van je bedrijf in QRC’s. Feitelijk zijn dat zelfsturende teams met dedicated productiemiddelen. Over hoe je die teams het slimste inricht, leerde Bosch Scharnieren in de afgelopen 10 jaar veel.

‘Cruciaal is het uitgangspunt dat je medewerkers multi-inzetbaar moeten worden. Je blijft vaak het beste in één taak, maar je leert ook andere vaardigheden. Zo kun je anderen helpen of vervangen bij ziekte. We kennen drie vaardigheidsniveaus. Juniors en mediors kunnen een bepaalde taak respectievelijk onder begeleiding en met een nacontrole uitvoeren. Zij kunnen dus op een bepaalde plek in de QRC bijspringen, als dat nodig is. De senior in een QRC is de persoon met de meeste ervaring op een bepaald gebied. Hij of zij kan de betreffende taak helemaal zelfstandig uitvoeren.’

Die persoon mag dus nooit ziek worden? ‘Jawel, want we hebben ook productieleiders. Zij kunnen meerdere taken in meerdere QRC’s uitvoeren, en springen bij als dat nodig is.’

Tienkampers
Het wordt aangemoedigd dat medewerkers ook taken leren uitvoeren buiten hun eigen QRC. ‘We willen dat zij als het ware tienkampers worden. Een tienkamper heeft een paar sterke onderdelen, maar beheerst de andere disciplines ook. Idealiter kun je de productiemedewerkers dan continu zo herverdelen over de QRC’s, dat we gemiddeld de meeste tienkamppunten scoren.’ 

‘Het komt bijvoorbeeld wel eens voor dat een bepaalde QRC een dag geen werk heeft. Bovendien is het handig als je je kunt verplaatsen als er capaciteitsproblemen zijn in een bepaalde QRC. In de spoorwegmetafoor is dat vergelijkbaar met het tijdelijk creëren van een extra perron, om stoptreinen cq orders te kunnen ontvangen. Je QRC’s worden zo flexibel qua beschikbare capaciteit.’ 

 In het kader van QRM moeten de productiemedewerkers tienkampers worden: ze moeten snel kunnen wisselen van taak en soms zelfs van Quick Response Cell.

Op dit moment bedraagt de levertijd van de maatwerkscharnieren 2 á 3 weken, en wordt de afgesproken leverdatum vrijwel altijd gehaald.

De voordelen van nóg kortere levertijden zijn op dit moment kleiner dan de nadelen ervan. Het kan overigens wel sneller.

‘De levertijd is bij ons inmiddels een strategische keuze. Bij nog kortere levertijden wordt onze bedrijfsvoering te nerveus. We zijn geen strandtent, kwaliteit blijft voorop staan.’
        

Hulp nodig bij de implementatie van QRM en/of POLCA?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: https://www.procesverbeteren.nl/POLCA/Bosch_Scharnieren_QRM_10jaar.php