Quick Response Manufacturing (QRM): Hoe sneller je toeleverketen, hoe beter! Hoe je dat doet? Transformeer je werkvloer en zelfs je hele supply chain in Quick Response Cells, die groepen van taken gaan afhandelen.

Op die manier kun je gemakkelijk klantspecifiek en in wisselende hoeveelheden produceren, met een korte doorlooptijd. Zo wordt je niet alleen aantrekkelijker voor je afnemers, het levert je nog geld op ook, omdat je overhead in de vorm van overbodige handling en tussenvoorraden daalt. En dat zijn slechts voorbeelden, ook andere vormen van systeem-brede verspilling zullen verdwijnen, zoals telefoontjes over te late leveringen.

Wat voor type bedrijven boeken succes met QRM? Wij zochten het uit tijdens de 11e internationale QRM-conferentie in Arnhem. Lees over de successen bij Harley-Davidson, JoyGlobal, RenewAire, Harol en Bosch Scharnieren!

Efficiënt produceren betekent helaas niet vanzelfsprekend ook flexibel produceren, in tegendeel zelfs! Zeker, als je een beperkt aantal artikelen maakt en de vraag daarnaar redelijk stabiel is, dan kun je daar perfect gebalanceerde productielijnen voor ontwikkelen. Vergelijk dit met het graven van kanalen voor specifieke groepen schepen (lees: producten).

In de praktijk zijn er echter vaak veel verschillende producten nodig (want de klant wil maatwerk) en bovendien volgen marktintroducties elkaar steeds sneller op. Daar bovenop komt nog het effect van deze economisch turbulente tijd. Hierdoor wisselt de vraag steeds sterker, en gaan klanten in steeds kleinere hoeveelheden bestellen!

Door al die factoren bij elkaar moet je steeds meer productiekanalen aanleggen, óf je krijgt heel veel tussenvoorraden (schepen die voor anker liggen). Beide oplossingen zijn niet efficiënt.

QRM:  Quick Response Cells voor Focused Target Market Segments verkorten de Critical-path Time

Logistieke verbetermethoden zoals Lean Manufacturing en de Theory of Constraints (TOC) zijn voortdurend in ontwikkeling. Op die manier zijn allerhande oplossingen bedacht om productie niet alleen efficiënter te maken, maar ook flexibeler. Er bestaat echter ook een logistieke verbetermethode die zich specifiek richt op het creëren van productieflexibiliteit: Quick Response Manufacturing (QRM), ontwikkeld door de Amerikaanse professor Rajan Suri.

Rajan Suri:  "Alles draait om het boeken van tijdwinst in de toelever- en productieketen"

Critical-path Time
De tools binnen QRM overlappen deels met die van Lean en de TOC. Het meest kenmerkende van QRM is de stelregel dat álle verbeter-initiatieven gericht moeten zijn op het reduceren van de Manufacturing Critical-path Time of MCT. Deze MCT is gedefinieerd als de tijd die verloopt tussen het moment dat een klant een order plaatst en de eerste uitlevering. Hierbij geldt als randvoorwaarde dat de betreffende order het 'kritische pad' aflegt door de toeleverketen. Dit wil zeggen end-to-end, van grondstof tot eindproduct. Hoe korter de MCT, hoe flexibeler je maatwerk kunt leveren.

Om de MCT te verkorten moet je soms dingen doen die lokaal niet zo efficiënt lijken, zoals produceren in kleinere batches (dus vaker omstellen), en niet alle productiecapaciteit van je machinepark voluit benutten. Vaak ben je daarmee overall echter beter af, bijvoorbeeld dankzij minder onderhanden werk, fouten, en telefoontjes over te late leveringen. Ook kun je veel nauwkeuriger inspelen op de vraag, zodat je niet met onverkochte producten blijft zitten. Tenslotte kun je concurrentievoordeel krijgen doordat jij sneller kunt leveren dan een ander.

Quick Response Cells
De belangrijkste manier om de MCT te verminderen is het vormen van multidisciplinaire productie- en/of kantoorteams (Quick Response Cells of QRC’s), die werkzaamheden voor Focused Target Market Segments gaan afhandelen. Op een werkvloer zijn er meestal meerdere QRC’s, die elk een bepaalde klasse van bewerkingen uitvoeren. Orders kunnen dan, afhankelijk van hetgeen er moet worden gemaakt, een aantal QRC’s naar keuze aandoen. Op die manier wordt klantspecifieke productie mogelijk, nagenoeg zonder tussenvoorraden.

POLCA-systeem
Om opstoppingen te voorkomen wordt de Kanban-variant POLCA gebruikt om het werk over de QRC’s te verdelen. Hierbij worden alle productiecellen die materialen met elkaar kunnen uitwisselen, paarsgewijs verbonden via circulerende POLCA-kaarten. Op zo’n POLCA-kaart staan aan de ene kant de gegevens van de toeleverende productiecel (zeg T), en aan de andere kant de gegevens van de ontvangende productiecel (O). De clou is nu, dat cel T alleen aan een product mag gaan werken dat dóór moet naar cel O, als cel T een POLCA-kaart T/O in zijn bezit heeft. Zo niet, dan krijgt het werken aan een ander product voorrang

> meer over QRM
> meer over het POLCA-systeem

Quick Response Cells
Quick Response Manufacturing (QRM, zie ook het kader hierboven) pleit daarom voor iets anders. Stap over op cellulaire productie, zodat de route van elk ‘schip’ dat over je werkvloer 'vaart' niet meer van te voren hoeft vast te liggen! Producten worden dan gemaakt door ze een aantal Quick Response Cells (QRC’s) naar keuze te laten aandoen, die elk een bepaalde klasse van taken uitvoeren.

Let wel, QRM-aanhangers beschouwen het creëren van deze QRC’s slechts als een middel. Het ware doel is het verkorten van wachttijden, op álle afdelingen en in de héle keten. Exacter geformuleerd: QRM concentreert zich op het verkleinen van de Manufacturing Critical-path Time, de doorlooptijd van grondstof tot uitgeleverd eindproduct. De heilige graal is dus een snellere supply chain. De rationale daarachter is lagere overheadkosten en de mogelijkheid van time-based competition.

Populair
De QRM-beweging, aangevoerd door Rajan Suri, ontstond 15 jaar geleden in de VS. QRM wordt de laatste jaren echter ook in de EU steeds meer populair, vooral in Nederland en België. In 2010 startte de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) met het eerste QRM-Center buiten de VS. Het is daarom geen wonder dat de eerste QRM-conferentie buiten Amerika in Nederland plaatsvond. Deze 11e internationale QRM-conferentie vond plaats van 5 t/m 7 juni 2012. Circa 120 deelnemers volgden de lezingen in het WCT-gebouw in Arnhem.

Bij Harley-Davidson zijn naast QRM ook Lean manufacturing principes herkenbaar. Tijdens de productie bewegen de motorfietsen op karretjes tussen werkstations

Harley-Davidson
Eén van de sprekers uit de VS was Mike Ketter, manager corporate continuous improvement bij Harley-Davidson. ‘Vroeger maakten we zo veel mogelijk motorfietsen’, aldus Ketter. ‘Die gingen dan naar de dealers, in de hoop dat ze verkocht werden. Klanten willen tegenwoordig echter alleen precies wat ze in gedachten hebben. Daartoe wilden we sneller en flexibeler op de marktvraag gaan inspelen, en dat kan alleen in samenwerking met je toeleveranciers. Zonder tijdige levering van bijvoorbeeld verlichting en zittingen kun je immers niet just-in-time motoren bouwen.’

Bij Harley-Davidson definiëren ze flexibiliteit als kosteneffectief op vraagveranderingen kunnen reageren, zonder dat daardoor de kwaliteit en leverbetrouwbaarheid afnemen. ‘We wilden dat graag meetbaar maken, om duidelijkheid te verschaffen richting onze toeleveranciers.’

Uiteindelijk bleken er twee flexibiliteitsindicatoren nodig. Ten eerste de eerdergenoemde Manufacturing Critical-path Time (MCT), hoe gemakkelijk kun je productvarianten maken. De definitie voor deze MCT, die later werd overgenomen door de QRM-gemeenschap, ontwikkelde Harley-Davidson samen met John Deere, Oshkosh Corporation en de universiteit van Wisconsin-Madison.

‘De tweede indicator is de Response Capacity, hoe goed ben je in staat om vraagvariaties op te vangen. In sommige markten is bijvoorbeeld de afzet van motorfietsen in de zomer veel groter dan in de winter. Hoe beter een toeleverancier daarmee om kan gaan, hoe dichter ons bestellingspatroon de vraag kan volgen. 70% van onze toeleveranciers volgden in 2010 en 2011 een door ons gesponsorde workshop, en 90% van de deelnemers heeft daarna hun MCT en Response Capacity berekend en met ons gedeeld. Wij helpen hen nu hun zwakste punten verbeteren.’

Productie bij Harley-Davidson.

RenewAire
RenewAire in Wisconsin omarmde 9 jaar geleden al de QRM-filosofie. ‘De wachttijden zijn daardoor intern zo kort geworden, dat de externe toelevering nu de beperkende factor is’, vertelt directeur Chuck Gates. ‘Als relatief klein bedrijf hebben we geen grote inkoopmacht. Daarom proberen we onze toeleveranciers via trainingen en het uitdelen van boeken te overtuigen van de voordelen van QRM.’

Voor de invoering van deze verbetermethode was RenewAire slechts een kleine speler op de markt voor ventilatiesystemen. ‘We vroegen ons toen af hoe we moesten concurreren met bedrijven met een veel grotere R&D capaciteit. Dat leek een up-hill battle, ook doordat ons product niet noodzakelijk is voor klanten, maar als optie moet worden verkocht. Daarnaast hadden we ook planningsproblemen. De manier waarop wij aan klantspecifieke producten werkten leek op een groep aannemers die rond een huis rennen, met veel oh’s en ah’s als de badkamer weer was gevonden. We probeerden wel te voorspellen wat er zou gebeuren qua vraag, maar zonder succes. En als een klant klaagde over een te late levering dan gooiden we alles aan de kant om die fout te herstellen. Het resultaat was dan echter nog meer vertraging van de andere orders. Hierdoor ontstond een neerwaartse spiraal van steeds meer klachten, steeds meer spoedorders, en steeds meer vertraging.’

Focussen
Focussen op het verkorten van wachttijden bracht de oplossing. ‘Dat QRM-principe zorgde ervoor dat onze doelen hetzelfde werden als die van onze klanten. Bedrijfsintern werkte het bovendien verbindend. Alle neuzen op alle afdelingen staan nu in dezelfde richting.’
Er werden bovendien multidisciplinaire teams gevormd, voor zogenaamde Focused Targeted Marget Segments. Deze teams handelen nu alle processen rondom een order af, van verkoop tot planning en distributie. Het nauwe contact tussen de bedrijfsdisciplines dat daar het gevolg van is, verkort de doorlooptijd nog meer.

Tenslotte werd de manier van produceren werd ingrijpend gewijzigd. ‘Grote assemblagestraten met veel tussenvoorraden werden ingewisseld voor Quick Response Cellen, met daarin 2 tot 5 personen. We beginnen nu alleen iets te assembleren als we dat meteen kunnen afmaken.’

Er is bewust overcapaciteit gecreëerd, zodat er geen wachtrijen van orders kunnen ontstaan. ‘De tijd die we daardoor overhouden wordt besteed aan procesverbetering. Er is altijd een pijplijn gevuld met ideeën.’

Onderhanden werk
Een probleem is nog wel dat niet iedereen direct het verband kan zien tussen zijn of haar werk en de MCT. ‘Wel begrijpt iedereen wat de focus is.’

De doorlooptijd daalde in negen jaar met 56 tot 80%. Dat leverde veel meer op dan het heeft gekost. ‘We hebben nu nog maar voor één dag aan onderhanden werk, en onze overhead-  en arbeidskosten zijn respectievelijk nog maar 9% en 7% van de omzet. Bovendien blijft onze afzet sterk groeien.’

Bij RenewAire betekent productie vooral assemblage. Hierdoor kan elke QRC complete orders afwerken. Bij de meeste andere QRM-bedrijven is er echter sprake van halffabricaten, die afhankelijk van hetgeen er moet worden gemaakt, achtereenvolgens een aantal QRC’s naar keuze aandoen. Om de werkstroom te verdelen kan dan het POLCA-systeem worden ingezet, een Kanban-variant voor klantspecifieke productie, zie het kader over QRM.

QRC’s werken in dat geval alleen aan orders die door moeten naar een QRC die eerder met een POLCA-kaart geeft aangegeven dat daar vrije capaciteit is. Opstoppingen – en dus wachttijden – worden zo voorkomen!

Bosch Scharnieren verdeelt met POLCA de werklast over de Quick Response Cellen. Deze Kanban-variant maakt productie in kleine series mogelijk, zonder tussenvoorraden

Bosch Scharnieren
Bosch Scharnieren in Doetinchem, een metaalverwerkend bedrijf dat maatwerk scharnieren maakt, was vijf jaar geleden het eerste Nederlandse bedrijf dat het POLCA-systeem durfde in te voeren. De werkvloer ging daartoe volledig op de schop en er werden acht QRC’s ingericht voor deeltaken zoals werkvoorbereiding, vouwen en rollen. ‘Dat was een grote stap, want het betekende dat wij het streven naar een One Piece Flow verlieten, waarbij verschillende productvarianten dezelfde routing volgen', vertelt directeur Godfried Kaanen. 'Wij maken te veel producten om dat te kunnen’

De invoering van het POLCA-systeem was een groot succes. ‘Na de eerste recessiegolf veranderde echter onze ordermix. Klanten gingen meer bestellen, maar in kleinere hoeveelheden. We handelen nu ongeveer 5000 orders per jaar af, die gemiddeld vier QRC’s aandoen. Na het passeren van elke QRC moest steeds een POLCA-kaart worden teruggebracht naar het toeleverende station. Dat moest dus maar liefst 20.000 keer per jaar gebeuren! Dat kostte onnodig tijd. Daarom hebben we ons POLCA-systeem nu digitaal gemaakt. We denken dat andere bedrijven daar ook veel aan kunnen hebben. Daarom willen we, samen met de ontwikkelaar, deze software-oplossing gaan vermarkten onder de naam PROPOS.’

Inmiddels staan er op de werkvloer 17 computerschermen. ‘De informatie daarop kun je vergelijken met vertrekinformatie voor vliegtuigen. De mensen in elke QRC kunnen zien aan welke orders zij mogen werken en wat daarbij prioriteit heeft, denk aan vliegtuigen die (bijna) te laat zijn. Ook orders die fysiek wel gereed staan maar waaraan nog niet mag worden begonnen zijn zichtbaar. Dit geeft namelijk helderheid voor de operators. Desgewenst kunnen zij een scherm opvragen met POLCA-kaarten. Je zult dan zien dat voor de betreffende order een POLCA-kaart ontbreekt, die aangeeft dat er benedenstrooms capaciteit vrij is.’

Dankzij het digitale POLCA-systeem bij Bosch Scharnieren hoeven operators niet meer te lopen om de capaciteitskaarten terug te brengen naar de toeleverende werkstations

Harol
Dit voorbeeld laat goed zien dat procesverbeter-tools het beste werken als je ze op maat weet te snijden voor jouw werkvloer! Ook het Belgische Harol Consyst, producent van zonweringen en rolluiken, smeedde het POLCA-systeem om tot het voor hén perfecte planningsysteem.

'In 2010 begonnen we met de invoering van POLCA, bij de productie van zonweringen’, vertelt operations manager Arthur Vandebosch. ‘Bij het vrijgeven van orders passen we echter een ander systeem toe, CONWIP. Dit staat voor constant work in progress. We verplaatsen onze halffabricaten op karretjes. Pas als zo’n karretje leeg terugkomt mag een nieuwe order worden vrijgegeven, de hoeveelheid onderhanden werk blijft daardoor constant. Feitelijk bepaalt daardoor onze verpakkingsafdeling het vrijgaveritme, in plaats van de eerste werkcel.’

POLWIP
De routing verschilt per order, sommige zonweringen gebruiken bijvoorbeeld frames die zijn vóórgespoten in een standaardkleur, maar in andere gevallen moet nog een speciaalkleur worden aangebracht. ‘Is een order eenmaal toegelaten op de werkvloer, dan zorgt het POLCA-systeem ervoor dat de werklast gelijkmatig over onze QRC’s wordt verdeeld, zodat er geen opstoppingen ontstaan.’

POLWIP, zo noemt Harol hun combinatie van CONWIP en POLCA. ‘Dankzij POLWIP halveerde onze doorlooptijd. Bovendien varieerde die vroeger tussen 3 en 15 dagen, en nu blijft de doorlooptijd altijd tussen 2 en 3 dagen. Daarnaast steeg de leverbetrouwbaarheid van 78 naar 96%’.  

Het CONWIP-systeem: Pas als een karretje met halffabricaten leeg terugkomt, geeft Harol een nieuwe productie-order vrij

Bottleneck
De productiviteit bleef gelijk, maar Vandebosch is ervan overtuigd dat ook die omhoog kan. ‘De meest cruciale stap bij de zonneschermen is het samenvoegen van de doeken en de gelakte frames. Die moeten gelijktijdig aankomen bij de assemblage. De bottleneck bleek daarbij de lakhal. Soms zijn frames in speciaalkleuren namelijk niet tijdig gereed. We gaan dat oplossen door een nieuwe lakstraat in te richten met een grotere capaciteit. Op die manier kunnen we ook stoppen met het op voorraad produceren van frames in standaardkleuren. 75% van de consumenten wil namelijk al een designkleur. Het magazijn voor frames in standaardkleuren kan dan weg, en dat biedt weer mogelijkheden om onze productie lay-out te verbeteren. Halffabricaten kunnen daarna in een min of meer in rechte lijn door onze fabriek gaan stromen.’

Vorig jaar werd ook begonnen met de invoering van POLCA bij de productie van rolluiken. ‘De ordervrijgave met CONWIP, zoals bij de zonweringen, voldeed in dat geval niet. Afhankelijk van het type lamellen dat in een rolluik komt, moet een order namelijk ergens halverwege de routing één van vier typen QRC’s passeren, genaamd Acra’s. Hier worden  de lamellen samengevoegd tot één geheel. Als je nu bijvoorbeeld veel orders achtereen vrijgeeft die later langs “Acra1” moeten, dan geeft dat na enige tijd problemen.’

POLTRIX
Het POLCA-systeem lost dat niet op, want daarmee kijk je steeds maar één stap vooruit. ‘Daarom hebben we een software-applicatie gebouwd, waarmee je bij het vrijgeven van de orders meerdere stappen vooruit kunt kijken. Dit systeem geeft in een matrix weer wat de actuele capaciteitsbelasting is van de QRC’s. Op die manier kun je de orders zodanig vrijgeven dat je geen opstopping voor een bepaalde Acra krijgt.’

De combinatie van het Matrix-systeem en POLCA noemt Harol POLTRIX. ‘Pascal Pollet van Sirris heeft dit systeem bedacht, samen met Kristof Souwens van ons bedrijf. Sirris is een door de Belgische overheid gesubsidieerd technologisch kennis- en adviescentrum, waar inmiddels 2500 bedrijven lid van zijn.’

Zie ook: HAN Int. Lean QRM Conferentie 2014, QRM en Lean versnellen gezamenlijk supply chains
Zie ook: HAN Lean QRM Symposium 2015, Proefondervindelijk & doelgericht verbeteren